高考生物知识点全解

这是一份高考生物知识点全解，文件包含我们与法律同行pptx、我们与法律同行docx、习近平就职宪法宣誓mp4、央视普法公益广告mp4等4份课件配套教学资源，其中PPT共0页， 欢迎下载使用。主要包含了细胞的物质组成，蛋白质的结构和功能，核酸的结构和功能，细胞中的糖类、脂质及水和无机盐，生物组织中几种重要有机物的检测，光合作用，细胞的生命历程，遗传的细胞学基础等内容，欢迎下载使用。


目录
目录 1
专题一 细胞的物质组成 5
考点一 组成生物体的化学元素和化合物 5
考点二 蛋白质的结构和功能 5
考点三 核酸的结构和功能 8
考点四 细胞中的糖类、脂质及水和无机盐 10
考点五 生物组织中几种重要有机物的检测 13
专题二 细胞的基本结构与功能 15
考点一 病毒、原核生物与真核生物 15
考点二 生物膜系统 16
考点三 细胞器及细胞核的结构和功能 17
考点四 显微镜的使用、观察线粒体和叶绿体 19
专题三 物质的输入与输出 21
考点一 生物膜的选择透过性 21
考点二 物质进出细胞的方式 21
考点三 渗透作用的原理及应用 21
考点四 细胞的吸水和失水 22
专题四 酶与ATP 23
考点一 酶的本质及其在代谢中的作用 23
考点二 影响酶活性的因素 24
考点三 探究酶的特性及影响酶活性的因素 25
考点四 ATP在能量代谢中的作用 28
专题五 细胞呼吸 30
考点一 细胞呼吸的原理及其应用 30
考点二 影响细胞呼吸的因素 31
考点三 有关细胞呼吸的实验与探究 32
专题六 光合作用 34
考点一：光合作用探索历程 34
考点二：与光合作用有关的色素 34
考点三：绿叶中色素的提取和分离 35
考点四：光合作用过程分析 36
考点五：光合作用强度及其影响因素 39
专题七 细胞的生命历程 43
考点一 细胞周期和有丝分裂 43
考点二 细胞分化及细胞的全能性 46
考点三 细胞的衰老、凋亡和癌变 46
考点四 观察细胞的有丝分裂 47
专题八 遗传的细胞学基础 50
考点一 减数分裂 50
考点二 减数分裂与有丝分裂综合 53
考点三 观察细胞的减数分裂 55
专题九 遗传的分子学基础 57
考点一 人类对遗传物质的探索过程 57
考点二 DNA分子的结构 57
考点三 DNA分子的复制 58
考点四 遗传信息的转录和翻译 59
考点五 基因的概念及基因对蛋白质和性状的控制 60
专题十 基因的分离定律和自由组合定律 61
考点一 孟德尔遗传实验的科学方法 61
考点二 基因分离定律及其应用 64
考点三 基因自由组合定律及其应用 66
专题十一 伴性遗传与人类遗传病 68
考点一 人类遗传病的类型及其检测和预防 68
考点二 伴性遗传及其应用 69
考点三 常染色体遗传与伴性遗传综合考查及相关实验设计 70
专题十二 生物的变异及其应用 73
考点一 基因突变 73
考点二 基因重组 73
考点三 染色体变异 73
考点四 生物变异在育种中的应用 76
专题十三 生物的进化 77
考点一 现代生物进化理论的综合考查 77
考点二 物种及其形成过程 78
考点三 基因频率及基因型频率的计算 79
专题十四 人体的内环境与稳态 83
考点一 内环境的稳态及其生理意义 83
考点二 体温调节与水盐调节 84
考点三 血糖调节 84
专题十五 人和高等动物的神经调节与体液调节 85
考点一 反射与反射弧 85
考点二 神经冲动的传导的产生、传导和传递 85
考点三 体液调节及其与神经调节的关系 85
专题十六 免疫调节 87
考点一 人体的免疫系统及其组成 87
考点二 体液免疫与细胞免疫 87
考点三 人类免疫系统疾病 88
专题十七 植物的激素调节 89
考点一 生长素的产生、运输、分布及其生理作用 89
考点二 其他植物激素的种类和作用 91
考点三 植物激素的探究和应用 92
专题十八 种群和群落 93
考点一 种群的特征 93
考点二 种群的数量变化 94
考点三 群落结构和群落演替 96
考点四 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 98
专题十九 生态系统的结构和功能 100
考点一 生态系统的结构 100
考点二 生态系统的物质循环和能量流动 102
考点三 生态系统的信息传递 106
专题二十 生态系统的稳定性和生态环境的保护 108
考点一 生态系统的稳定性 108
考点二 生态环境的保护 109
专题二十一 基因工程 110
考点一 基因工程的概念和操作工具 110
考点二 基因工程的操作步骤和应用 110
考点三 蛋白质工程 111
专题二十二 细胞工程 113
考点一 植物细胞工程 113
考点二 动物细胞工程 114
专题二十三 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题 119
考点一 胚胎工程 119
考点二 生物技术的安全性和伦理问题 125
专题二十四 生态工程 127
考点 生态工程的原理和实例 127
专题二十五 实验与探究 151

专题一 细胞的物质组成
考点一 组成生物体的化学元素和化合物
一、组成生物体的化学元素的种类
（1）按含量分： ①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（铁桶碰新木门）
（2）按作用分： ③主要元素：C、H、O、N、P、S
④基本元素：C、H、O、N
⑤最基本元素：C
⑥细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含量最多元素为O
鲜重条件下：O (65%)＞C(18%)＞H(10%)＞N(3%)＞P(1.4%)＞S(0.3%)
干重条件下：C(48.4%) ＞O(23.7%) ＞N(12.9%)＞H(6.6%)＞Ca(3.5%)＞S、P
二、元素的作用
元素缺乏与疾病的相关性：
缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病 缺B：华而不实（只开花不结果）
缺Se：患克山病（原发性心脏病） 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象。
三、组成细胞的化合物
1、种类： ①无机化合物:水,无机盐
②有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸．
2、 含量：①占细胞鲜重最多、占细胞鲜重50%以上、细胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）
②占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质（7％-10％）
③占细胞干重最多的化合物是蛋白质
四、有机化合物中元素种类
糖类：C、H、O 脂质：C、H、O，有些还有N、P
蛋白质：C、H、O、N 核酸：C、H、O、N、P
考点二 蛋白质的结构和功能
一、蛋白质的元素组成
蛋白质的基本元素是：C、H、O、N；有些还有P、S、Fe等
二、蛋白质的基本单位
1、 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸约有20种。包括必需氨基酸（8种）必须从外界环境中直接获取，甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸（甲携来一本亮色书）、和非必需氨基酸（12种）。
NH2
｜
2、氨基酸分子通式： R—C—COOH
｜
H
3、 氨基酸分子的特点：
①每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）
②都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）
③R基的不同导致氨基酸的种类不同。
三、蛋白质的结构
1、化学结构：形成：多个氨基酸脱水缩合而成多肽
特点：呈链状结构，又叫肽链，有一定的氨基酸序列
（1）脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。
（2）肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。
（3）二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。
（4）多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
（5）肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。
2、空间结构：连接：通过一定化学键连接
形成：螺旋、卷曲、折叠形成空间结构
特点：具生物活性、多样性
3、蛋白质多样性的原因是：
（1）直接原因
组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同
‚多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。
（2）根本原因
DNA分子的多样性
四、蛋白质的功能
①构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；
②催化作用：如酶；
③调节作用：如胰岛素、生长激素；
④免疫作用：如抗体，抗原；
⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
五、蛋白质的有关计算
1、 氨基酸数,肽链数,肽键数和失去水分子数的关系
肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数
2、 蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
(1)至少含有的游离氨基或羧基=肽链数
(2)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数.
3、 蛋白质中含有N,O原子数的计算
(1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子数总数
(2)O原子数=肽键数+2х肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数
4、 蛋白质相对分子量的计算
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目х氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数х18
5、 DNA的碱基数:mRNA碱基数:氨基酸数=6:3:1



考点三 核酸的结构和功能
一、核酸的分类
1、核酸的种类：DNA（脱氧核糖核酸），RNA（核糖核酸）
2、DNA与RNA组成成分比较
类别
DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
成成分
碱基
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
磷酸
结构
规则的双螺旋结构

常为单链
功能
能进行复制、转录过程，从而实现遗传信息的传递，是主要遗传物质
① 作为遗传物质：只在RNA病毒中
② 参与蛋白质合成：传递遗传信息（mRNA)，组成核糖体（rRNA)运输氨基酸（rRNA)
③ 催化作用：酶的一种
存在
主要在细胞核，少量在线粒体和叶绿体
主要在细胞质中
特别提醒：DNA与RNA的区别是五碳糖不同；他们都可携带遗传信息，但具体到某一种生物时，其遗传物质只能是其中一种。
3、 化学元素组成：C、H、O、N、P






二、 核酸的基本单位
1、核酸的基本单位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成。
2、组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，DNA含两条脱氧核苷酸链。组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。含一条核糖核苷酸链。
3、DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
4、RNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
三、核酸分子的多样性
1、原因：核苷酸种类不同和排列顺序多样性。
2、核酸中遗传信息的贮存
①绝大多数生物中，遗传信息贮存于DNA分子中；
②部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。
3、生物体内核酸、核苷酸以及碱基的种类和数量
比较项目
核酸
核苷酸
碱基
举例
具有细胞结构的生物
DNA和RNA两种
8种
5种
人、草履虫、大肠杆菌
无细胞结构的生物
DNA
4种
4种
噬菌体
RNA
4种
4种
HIV、SARS
四、 核酸的分布
1、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。少量存在细胞核中。
2、实验：观察核酸在细胞中的分布：
（1）材料：人的口腔上皮细胞 （2）试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂
（3）注意事项：盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
现象：甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色， 吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。
（4） DNA是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量分布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。






五、蛋白质和核酸的比较
类别
蛋白质
核酸
元素
C、H、O、N
C、H、O、N、P

单体
氨基酸
DNA：脱氧核糖核苷酸
RNA：核糖核苷酸
分子结构
氨基酸→多肽链→空间结构→蛋白质分子
DNA：双螺旋结构
RNA：一般是单链
分子多样性原因
由于氨基酸种类、数量和排列顺序以及空间结构的不同
由于DNA中4种脱氧核苷酸的数量、序列和比例不同

形成场所

核糖体
DNA：在细胞核内复制
RNA：在细胞核内合成

主要功能
是细胞和生物体的重要组成成分，调节细胞和生物体的代谢过程，有的还有免疫作用。

是一切生物的遗传物质



相互关系
① 生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是DNA多样性；
② 蛋白质的合成受DNA控制，蛋白质的性质由核酸决定；DNA的复制、信使RNA的转录、翻译等过程要有酶的参与，蛋白质（酶）控制了核酸代谢；
③ 两者之间相互作用，形成了细胞生命活动的一个自动控制体系，是生命活动的基本特征。

考点四 细胞中的糖类、脂质及水和无机盐
一、细胞中的糖类
1、功能：①细胞中的主要能源物质
②构成细胞结构，如：糖被、细胞壁
③核酸的组成成分
2、化学元素组成：C、H、O三种元素。
3、分类

种类

分布
功能
单糖
五碳糖
核糖
(C5H10O4)
细胞中都有
组成RNA的成分
脱氧核糖(C5H10O5)
细胞中都有
组成DNA的成分
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
细胞中都有
主要的能源物质
果糖
植物细胞中
提供能量
半乳糖
动物细胞中
提供能量
二糖
(C12H22O11)
麦芽糖

发芽的小麦、谷控中含量丰富
都能提供能量
蔗糖

甘蔗、甜菜中含量丰富
乳糖

人和动物的乳汁中含量丰富
多糖
(C6H10O5)n
淀粉

植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中
植物中的主要储能物质
纤维素

植物细胞的细胞壁中
支持保护细胞

糖原

肝糖原
动物的肝脏中
储存能量调节血糖
肌糖原
动物的肌肉组织中
人和动物中的主要储能物质

二、细胞中的脂质
1、 元素组成：主要是C、H、O，有些还含有N、P。
2、 化学性质
脂质分子差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂


3、 分类和功能
分类
分布
生理功能


脂肪
存在人和动物体内的皮下，大网膜和肠系膜等部位。

（1） 动物细胞中良好的储能物质
（2） 很好的绝热体，有隔热和保温作用能缓冲和减压，可以保护内脏器官

磷脂
人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富
构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分

固

醇
胆固醇
蛋黄、鱼子、动物内脏的胆固醇含量最高
（1） 构成细胞膜重要成分
（2） 参与人体血液中脂质的运输
性激素
雌性动物卵巢雄性动物睾丸
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征
维生素D

促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。
4、 有关能源物质的几种提法
（1） 主要的能源物质——糖类
（2）细胞生命活动所需要的主要能源物质——葡萄糖
（3）植物体的储能物质——淀粉
（4）人和动物细胞的储能物质——糖原
（5） 细胞内良好的储能物质——脂肪
（6） 细胞生命活动的直接能源物质——ATP
（7）最终能量来源——太阳光

三、生物大分子以碳链为骨架
每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体
单体（基本单位）
多聚体（生物大分子）
单糖
多糖
氨基酸
蛋白质
核苷酸
核酸
特别提醒：（1）单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用菲林试剂鉴定，多糖不具有还原性。
（3） 糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产物CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪储存的能量比糖类多。



四、细胞中的水
1、 水的含量
（1）含量最多，在构成细胞的各种成分中，水一般占60%~95%
（2）含量存在差异
①不同种类生物含水量有差异，如水生生物含水量高于陆生生物。
②不同的生长发育期，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量高于成熟个体。
③同一生物不同器官内水的含量不同
2、 水的存在形式与功能
存在形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分以游离的形式存在，可以自由流动的水
与细胞内的其他物质相结合的水
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的4.5%


功能

①细胞内的良好溶剂
②参与生物化学反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质及代谢废物
⑤绿色植物进行光合作用的原料。


是细胞结构的重要组成成分

联系
两者之间能够随新陈代谢的进行而相互转化。
特别提醒：旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。
3、 细胞中产生水的结构与代谢过程
结构
代谢过程
叶绿体基质
光合作用暗反应阶段
线粒体
有氧呼吸第三阶段
核糖体
脱水缩合生成多肽
高尔基体
植物细胞纤维素的合成
细胞核
DNA复制、转录

五、细胞中的无机盐
1、 （1）细胞中绝大多数无机盐以离子形式存在
（2）含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。

2、 含量：占细胞鲜重的1%~1.5%

3、功能：
（1）①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）
③、维持酸碱平衡，调节渗透压。
（2）部分无机盐的作用
缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症
缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松
缺铁：缺铁性贫血
考点五 生物组织中几种重要有机物的检测
1、还原糖的检测和观察
常用材料：苹果和梨
试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）
注意事项：①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖等。②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用③必须用水浴加热 颜色变化：浅蓝色 棕色 砖红色
2、脂肪的鉴定
常用材料：花生子叶或向日葵种子
试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液苏丹Ⅲ染成橘黄色，苏丹Ⅳ染成红色
注意事项：
①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。
②酒精的作用是：洗去浮色 ③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
颜色变化：橘黄色或红色
3、蛋白质的鉴定
常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）
注意事项：①先加A液1ml，再加B液4滴 ②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比
颜色变化：变成紫色
4、淀粉的检测和观察
常用材料：马铃薯 试剂：碘液
颜色变化：变蓝
DNA：用甲基绿，变成绿色；二苯胺：沸水浴加热：蓝色 RNA：吡罗红，变成红色
专题二 细胞的基本结构与功能
考点一 病毒、原核生物与真核生物
一、 病毒
病毒是没有细胞器结构的生物。
细胞种类：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞
二、原核细胞和真核细胞的比较：
1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质（一个环状DNA分子）集中的区域称为拟核；没有染色体，不能进行有丝分裂，DNA不与蛋白质结合，细胞器只有核糖体，不含线粒体，但有些能进行有氧呼吸；有细胞壁，成分与真核细胞不同。成分是肽聚糖和糖蛋白。
2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核；有一定数目的染色体（DNA与蛋白质结合而成）；一般有多种细胞器。
3、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体，衣原体，立克次氏体等都属于原核生物。
4、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。
识名巧辨原核生物：
①细菌类：凡“菌”字前有“杆”、“球”、“螺旋”及“弧”字的一般都是细菌。
②带“菌”|字和“藻”字的不一定都是原核生物。例如：酵母菌、霉菌、绿藻、红藻、褐藻都是真核生物。 ③蓝藻类：颤藻、蓝球藻、念珠藻，发菜等。
④并非所有原核细胞都有细胞壁，如支原体。
类别
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
本质区别
无核膜为界限的细胞核
有成型细胞核
细胞壁
有，主要是肽聚糖和糖蛋白
植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖。
细胞质
有核糖体
有核糖体和其他细胞器
细胞核
无细胞核，仅有拟核，无核膜．核仁．染色体
有成形的细胞核，有核膜．核仁．染色体
DNA存在形式
拟核中：大型环状、裸露；质粒中：小型环状、裸露。
细胞核中：和蛋白质形成染色体
细胞质中：在线粒体叶绿体中裸露存在
增殖方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
生物类群
衣原体, 支原体, 蓝藻, 细菌,放线菌(一支蓝细线)
动物,植物,真菌

考点二 生物膜系统
一、 制备细胞膜的方法（实验）
1、选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞（鸟类，两栖类的不能做为实验材料）
原因：因为材料中没有细胞核和众多细胞器
2、原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，血红蛋白和无机盐等内容物流出，得到细胞膜）
3、提纯方法：差速离心法
细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）
本实验只是通过观察红细胞形态变化来理解制备细胞膜的方法和原理，不能直接观察和获得细胞膜。若想获得较纯净的细胞膜需在试管中离心和过滤
二、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类
①脂质（50%）：以磷脂为主，是细胞膜的骨架，含两层；
②蛋白质（40%）：细胞膜功能的体现者，细胞膜功能越复杂,蛋白质种类和数量越多；
③糖类：和蛋白质和脂质结合形成糖蛋白也叫糖被、糖脂，和细胞识别、免疫反应、信息传递、血型决定等有直接联系；
细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）。细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间粘滞性下降，使得癌细胞易分散和转移。
三、流动镶嵌模型的基本内容
（1）、组成成分：磷脂双分子层和蛋白质。
（2）、基本支架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧磷双）
（3）、蛋白质分布：有镶在表面、嵌入、横跨三种。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）
（4）、结构特点：一定的流动性。（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）
（5） 、功能特点：选择透过性。
四、细胞膜功能
（1）将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立的系统，保证细胞内部环境的相对稳定。
（2）控制物质进出细胞（控制具有相对性）（方式：自由扩散、协助扩散和主动运输）
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞。
②细胞产生的抗体、激素和废物排到细胞外。
③细胞膜的控制作用是相对的。
（3）进行细胞间的信息交流
① 基础：大多与细胞膜的糖被（糖蛋白）有关。
② 方式：a．通过细胞分泌的化学物质间接传递信息。
b．通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。
c．通过相邻两细胞间形成通道进行信息传递。
功能特点：选择透过性（取决于载体蛋白的种类和数量）举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）
五、生物膜系统
1、 组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
2、特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似，它们在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构的协调配合。
维持细胞内环境相对稳定
3、生物膜系统功能 许多重要化学反应的位点，酶的附着点。
把各种细胞器分开，提高生命活动效率
考点三 细胞器及细胞核的结构和功能
一、相关概念：
1、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
2、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
3、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
4、分离细胞器的方法：差速离心法
二、八大细胞器的比较：
1、线粒体：（呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”
2、叶绿体：（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里），叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，（含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。
3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网：由单层膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体：单层膜，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。
6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。功能：有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、细胞器归类分析
①植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡
1、从分布看 ②动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体
③原核细胞和真核细胞共有的细胞器：核糖体
①不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体
2、从结构看 ②具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
③具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体
①含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体
3、从成分看 ②含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体
③含色素的细胞器：叶绿体、液泡
4、从功能上分析
（1）与主动运输有关的细胞器：线粒体、核糖体
（2）参与细胞有丝分裂：核糖体：间期合成蛋白质；中心体：动物细胞分裂前期发出星射线形成纺锤体；高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关；线粒体：供能。
（3）生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器：线粒体和叶绿体（DNA复制和表达）、核糖体（翻译）
四、分泌蛋白的合成和运输：
1、分泌蛋白的概念：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这里蛋白质叫分泌蛋白。实例：消化酶、抗体和一部分激素。
2、分泌蛋白的合成和分泌
（1）提供能量的细胞器：线粒体。
（2）合成场所：附着在内质网上的核糖体。
3、合成和分泌途径
核糖体（合成肽链）→内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）→高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外
小泡 核膜
高尔基体←——→内质网←——→ 线粒体
↑ （间接联系） （直接联系） 细胞膜
↑ 小泡（间接联系） ↑
五、细胞核的分布：除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等及少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
六、细胞核的结构：
1、染色质：由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。DNA是遗传信息的载体。
2、核膜：双层膜，外膜表面有核糖体附着，核膜不连续，其上有核孔。把核内物质与细胞质分开。
3、核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
4、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
七、 细胞核的功能：
细胞核是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是细胞代谢和遗传的控制中心；
1、细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
2、细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。
考点四 显微镜的使用、观察线粒体和叶绿体
一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第1和第4步）
1、在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央， 2、转动转换器，换上高倍镜。
3、调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。 4、调节细准焦螺旋，使物象清晰。
二、显微镜使用常识
1、调亮视野的两种方法放大光圈、使用凹面镜。
2、高倍镜：物象大，视野暗，看到细胞数目少。
低倍镜：物象小，视野亮，看到的细胞数目多。
3、物镜：有螺纹，镜筒越长，放大倍数越大。 目镜：无螺纹，镜筒越短，放大倍数越大。
放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大。
放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小。
4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5、一行细胞的数目变化，可根据视野范围与放大倍数成反比
计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数
【例题1】在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞?
6、圆行视野范围细胞的数量的变化，可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算
【例题2】在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?
三、 实验原理
叶绿体观察原理：高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质中，一般呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
线粒体观察原理：健那绿（ jancs greenB ）染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察生活状态的线粒体的形态（短棒状、圆球状、线形、哑铃形）和分布。

专题三 物质的输入与输出
考点一 生物膜的选择透过性
比较几组概念
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）
渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）
半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）
选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。（如：细胞膜等各种生物膜）
考点二 物质进出细胞的方式
一、被动运输：
物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。

方向
载体
能量
举例
自由扩散
高→低
不需要
不需要
水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等
协助扩散
高→低
需要
不需要
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低→高
需要
需要
氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐
特别提醒：胞吞胞吐不属于跨膜运输方式，但与细胞膜的流动性有关，且需要能量。


考点三 渗透作用的原理及应用
一、渗透作用
（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的条件：
①是具有半透膜 ②是半透膜两侧具有浓度差。
考点四 细胞的吸水和失水
一、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水（质壁分离与复原）

中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
蔗糖溶液
变小
脱离细胞壁
基本不变
清水
逐渐恢复原来大小
恢复原位
基本不变
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
（1）细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
（2）原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
（3）原生质体（protoplast）：脱去细胞壁的细胞叫原生质体，动物细胞也可算做原生质体。
（4）原生质：细胞内生命物质的总称，主要包括糖类，脂质、核酸和蛋白质。所以原生质是细胞结构和生命活动的物质基础。
（5）原生质体由原生质分化形成，具体包括细胞膜和膜内细胞质及其他具有生命活性的细胞器
3、质壁分离产生的条件：
（1）具有大液泡 （2）具有细胞壁
（3）外界溶液浓度>细胞液浓度
4、质壁分离产生的原因：
内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度>细胞液浓度

专题四 酶与ATP
考点一 酶的本质及其在代谢中的作用
一、 酶——降低反应活化能
 细胞的新陈代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 
 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 
  1． 发现 ①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 
②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 
③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 
④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 
⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
  ⑥许多酶是蛋白质。  ⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。 
2．定义 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注： ①由活细胞产生（与核糖体有关） 
②催化性质：A．比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。  B．反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。









3． 特性 ① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快
② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③ 需要合适的条件（温度和pH值） 酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构.
二、酶的本质及生理功能
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(真核细胞)
来源
一般来说，活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
三、酶与激素的比较

酶
激素
来源
活细胞产生
专门的内分泌腺或特定部位细胞产生
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等
生物功能
催化作用
调节作用
共性
在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少
考点二 影响酶活性的因素
(1)甲、乙曲线表明：
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②在最适温度(pH)时，酶的催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)酶的催化作用都将减弱。
③过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(2)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。

底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
(2) 乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。


注意：
1．温度和pH是通过影响酶活性进而影响酶促反应速率的。
2．底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。














考点三 探究酶的特性及影响酶活性的因素
Ⅰ.酶的作用原理与高效性实验
1．实验原理
(1)2H2O22H2O＋O2↑。
(2) 比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3＋等条件下气泡产生的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。
①实验设计及现象分析
试
管
号
实验过程
观察指标
实验结果
结果分析
3%的过氧化氢(mL)
控制变量
H2O2分解速率(气泡多少)
无火焰的卫生香检测
1
2
室温
无
无助燃性
H2O2自然分解缓慢
2
2
90℃水浴加热
很少
有助燃性
加热能促进H2O2分解
3
2
滴3.5%FeCl3溶液2滴
较多
助燃性较强
Fe3＋能催化H2O2分解
4
2
滴加20%肝脏研磨液2滴
很多
助燃性更强
过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率高










②实验过程中变量及对照分析
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
2号9℃水浴加热
3号加3.5%FeCl3溶液
4号加20%肝脏研磨液
H2O2分解速度用单位时间内产生的气泡数目多少表示
加入H2O2的量；实验室的温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度
1号
试管
2、3、4号试管
③实验结论
　　酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。
酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。


Ⅱ.证明酶的专一性实验
酶
1． 实验原理
酶
（1）淀粉（非还原性糖）→麦芽糖
蔗糖（非还原性糖）→葡萄糖+果糖
还原性糖＋斐林试剂―→砖红色Cu2O↓。
(2) 用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。














2．实验流程
序号
项目
试管号
1
2
1
注入可溶性淀粉溶液
2mL
/
2
注入蔗糖溶液
/
2mL
3
注入新鲜的淀粉酶溶液
2mL振荡
2mL振荡
4
60℃热水保温
5min
5min
5
加斐林试剂
2mL振荡
2mL振荡
6
将试管下半部放入热水中加热
2min
2min
7
观察实验结果
有砖红色沉淀
无砖红色沉淀
结论
淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解

注意：
基本技术要求
(1)保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。如果蔗糖中混有少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀，而得不到正确的实验结论。为了确保实验的成功，实验之前应先检验一下蔗糖的纯度。











(2)在实验中，质量分数为3%的蔗糖溶液要现用现配(以免被细菌污染变质)，取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。
(3)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。
(4)证明酶的专一性实验中，既可以用不同的底物作自变量，也可以用不同的酶作自变量(底物相同)：
或
注意：实验中所用酶的来源不同，则所需最适温度也不同。若淀粉酶为市售的α－淀粉酶，其最适温度为50～75℃；若淀粉酶来自人体或生物组织，则最适温度为37℃左右。

Ⅲ.探究影响酶活性的条件
1．实验原理



















2．实验流程
(1)温度对酶活性的影响
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
加等量可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
2
控制不同温度条件
60℃热水 (5分钟)
沸水 (5分钟)
冰块 (5分钟)
3
加等量新鲜淀粉酶溶液
1mL (5分钟)
1mL (5分钟)
1mL (5分钟)
4
加等量碘液
1滴
1滴
1滴
5
观察实验现象
不出现蓝色(呈现碘液颜色)
蓝色
蓝色
【特别提醒】(1)本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢酶催化的底物是过氧化氢。在加热的条件下分解也会加快。
　　(2)本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。
(3) 本实验中第②、③步一定不能颠倒顺序，否则会使实验失败，即先控制条件再混合。
(2)pH对酶活性的影响
序号
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
注入等 量的新鲜淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
2
注入等量的不同pH的溶液
1mL 蒸馏水
1mL NaOH
1mL HCl
3
注入等量的可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
4
放60℃热水中相等时间
5分钟
5分钟
5分钟
5
加等量斐林试剂并摇匀
2mL
2mL
2mL
6
水浴加热
2分钟
2分钟
2分钟
7
观察实验现象
出现砖红色沉淀
无变化
无变化
【特别提醒】(1)实验程序中2、3步一定不能颠倒，否则实验失败。
　　(2)注意实验步骤的顺序：必须先将酶置于不同环境条件下(不同pH或不同温度)，然后再加入反应物。
　　(3)注意选择检验实验结果的试剂
3.实验结论
酶的活性需要适宜的温度和pH，高温、低温以及过酸、过碱都将影响酶的活性。
注意：
(1)在探索温度与酶活性实验中，操作2与操作3一定不能颠倒顺序。
(2)在探索pH与酶活性实验中，操作2与操作3顺序不能颠倒。
考点四 ATP在能量代谢中的作用
一、ATP的结构和功能
1、结构：ATP的结构简式是A—P～P～P，一个ATP分子中含有一个普通磷酸键，两个高能磷酸键，三个磷酸基。
2、功能：直接给细胞的生命活动提供能量。
二、ATP与ADP的相互转化
1、ATP水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。
2、ATP形成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与磷酸结合，重新形成ATP。
3、ATP形成的能量来源
（1）对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸。
（2）细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物体的共性。
三、ATP的利用
1、ATP可用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等。
2、细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的形成相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
四、ATP产生速率与O2供给量之间的关系
1、A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
2、AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。
3、BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。




【例题】
1、测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降至2的过程中，胃蛋白酶的活性将
A．不断上升　　B．没有变化　　C．先升后降　　D．先降后升　
2、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是
A．消化食道内的事物尚未消化　　　B．体内食物残渣排出受阻
C．发烧使胃酶的活性减弱　　　　　D．高烧使酶的活性减弱
3、分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后，酶都有活性，但
A．经过0℃处理的酶的活性能够恢复 B．经过100℃处理的酶的活性能够恢复
C．经过0℃处理的酶的空间结构遭破坏 D．经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸
4、在生物体内，各种化学反应之所以能有条不紊的进行，是因为
A．酶的催化效率具有高效性． B．酶的催化效率具有多样性
C．酶的催化效率具有专一性 D．酶的催化效率具有稳定性
5、下图示酶促反应，甲、乙、丙、丁中属于酶的是




A． 甲 B．乙 C．丙 D．







专题五 细胞呼吸
考点一 细胞呼吸的原理及其应用
一、ATP的主要来源——细胞呼吸 
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。 
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。分为：

有氧呼吸
无氧呼吸
第一阶段
酶


C6H12O6 —→2丙酮酸＋4[H]＋能量（少）
场所：细胞质基质
酶


C6H12O6 —→2丙酮酸＋4[H] ＋能量（少）
场所：细胞质基质
第二阶段
酶


2丙酮酸＋6H2O—→6CO2＋20[H]+能量少
场所：线粒体
酶

2C2H5OH + CO2 + 能量（少）
2C3H6O3 + 能量（少）


2丙酮酸 —→

场所：细胞质基质
第三阶段
酶


24[H] ＋ 6O2—→ 12H2O ＋ 能量（大）
场所：线粒体

总反应式
酶


C6H12O6 ＋ 6O2 ＋6H2O—→6CO2 ＋ 12H2O ＋ 能量
酶



C6H12O6 —→2C2H5OH＋CO2＋能量（少）

酶


C6H12O6 —→2C3H6O3　＋　能量（少）
释放能量
释放大量能量（合成38个ATP）
释放少量能量（合成2个ATP）
概念
指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 CO2 和H2O释放能量，生成许多ATP的过程
指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。 
相
同点
联系  从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 
实质  分解有机物，释放能量，合成ATP 
意义  为生物体的各项生命活动提供能量

【例题】
1、有氧呼吸的CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段？
2、 有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里？有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来？
3、 有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生？其去向？
4、 有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生？最多的是哪一个阶段？
5、 C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？
6、 有氧呼吸过程中哪些物质是由细胞质基质转运到线粒体的？
考点二 影响细胞呼吸的因素
四、影响细胞呼吸作用的因素
1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量）
2、环境因素
（1）温度
温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。


植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2；O2浓度在0~10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在O2浓度5%时，呼吸作用最弱；在O2浓度超过10%时，只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。
（2）O2的浓度







（3）CO2浓度
呼吸强度
含水量%
CO2浓度

呼吸强度
从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。


（4）含水量
在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强，
随含水量的减少而减弱

考点三 有关细胞呼吸的实验与探究









【例题】
1、 若装置1液滴左移，装置2不动，说明：
2、 若装置1液滴不动，装置2右移，说明：
3、 若装置1液滴左移，装置2右移，说明：





二、 探究酵母菌的呼吸方式
实验原理
1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。
2、 CO2的检测方法
（1）CO2使澄清石灰水变浑浊 （2） CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
3、酒精的检测
橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。
实验装置






【例题】
1、 NaOH的作用是什么？ 2、酵母菌进行什么呼吸？
3、澄清的石灰水有什么作用？ 4、如何说明CO2产生的多少？
5、如何控制无氧的条件？
考点四 有关呼吸作用的计算
【例题】
（1） 消耗等量的C6H12O6无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2之比为多少？
（2） 酵母菌只进行有氧呼吸时，吸收的O2量和产生CO2比值为多少？
（3） 酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，消耗了等量的葡萄糖，产生的CO2和吸收的O2量比值是多少？
12.8 专题六 光合作用
考点一：光合作用探索历程




考点二：与光合作用有关的色素
色素种类
叶绿素(3/4)
类胡萝卜素(1/4)
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄素
蓝绿色
黄绿色
橙黄色
黄色
分布
叶绿体的类囊体薄膜上
作用
吸收、传递光能（叶绿体中所有色素）、转化光能（只有少数叶绿素a）



叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；大棚选用的薄膜——无色透明
特性
不溶于水，但能溶于有机溶剂如无水乙醇中。
【影响叶绿素合成的因素】
(1)光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。
(2)温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。
(3)镁等无机盐：镁是构成叶绿素的成分，缺镁叶片变黄。
【色素与叶片的颜色】
正常
绿色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色
变黄
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
叶色
变红
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色
考点三：绿叶中色素的提取和分离
（一）原理：
1、色素的提取：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
2、色素的分离：不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度也不同。溶解度大的扩散速度快，溶解度小的扩散速度慢。

（二）实验流程图示：
1、提取色素：（1）称取绿叶；（2）剪碎；（3）研磨：加入少许SiO2(作用：研磨充分)、CaCO3（作用：防止色素被破坏）和10mL无水乙醇（作用：溶解色素）；（4）过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布；（5）收集滤液。选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
2、制备滤纸条：（1）长与宽略小于试管，在一端剪去两角(作用：使色素在滤纸条上扩散均匀）；
　　　　　　　（2）在距剪去两角的一端1cm处画铅笔线。
3、画滤液细线：（1）沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线(滤液细线要细、直使各色素扩散的起点相同)
（2）干燥后，再画一两次。(干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素)
4、色素分离：将滤液条插入有3mL层析液（作用：分离色素）的试管中，有滤液细线的一端朝下。
(滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带)
5、观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图
6.结果分析：
①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：
叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素 ＞ 胡萝卜素
②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：
胡萝卜素 ＞ 叶黄素 ＞ 叶绿素a ＞ 叶绿素b
③在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
7．实验创新：在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。
【提取的色素成淡绿色的原因】
①称取绿叶过少或不新鲜　②未加CaCO3或加的太少，色素分子已部分被破坏
③研麿不充分，色素未被充分提取出来　　④加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小

【典例1】下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是（ ）
　　A．叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
　　B．四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
　　C．四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
D．发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
【典例2】关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是( )
A．使用定性滤纸过滤研磨液　　　B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
考点四：光合作用过程分析









【外界条件变化时C5、C3、[H]等物质含量的变化】
条件
光照由强到弱，CO2供应不变
光照由弱到强，CO2供应不变
CO2供应由充足到不足，光照不变
CO2供应由不足到充足，光照不变
C3含量
增加
减少
减少
增加
C5含量
减少
增加
增加
减少
[H]和ATP的含量
减少或没有
增加
增加
减少
(CH2O)的合成量
减少
增加
减少
增加










【干旱（或沙漠地区）植物光合作用分析】



【典例3】下图为光反应、暗反应联系示意图，请根据图回答下面的问题：






（1）填出图中字母所表示的物质；a____、b _____、c_____ 、d ______；
（2）光反应为暗反应提供了_______和______；
（3）光合作用中的能量转变是：光能→___________________→________________________；
（4）如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会_____
【典例4】离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于短时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是( )




【典例5】对光合作用过程中物质转变途径的叙述中，不正确的是（ ）
　A．碳原子：CO2→C3→（CH2O） 　　　　B．氧原子：H2O→O2
　C．氢原子：H2→ATP→（CH2O） D．氧原子：CO2→C3→（CH2O）
【典例6】在光合作用的暗反应中发生的反应过程有（ ）
①CO2的固定 ②O2的释放 ③糖的生成 ④H2O的分解 ⑤C3化合物的还原
A．①②③ B．①③⑤ C．②③④ D．③④⑤


考点五：光合作用强度及其影响因素
（一） 光合作用强度：是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(即光合速率)。 (关系式：净光合作用强度＝实际光合作用强度 － 呼吸作用强度)


项目
表示方法
净光合速率(又称表观光合速率)
O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量
真正光合速率(又称实际光合速率)
O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量
呼吸速率(黑暗中测量)
CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量
注意：由于进行光合作用的同时也进行了呼吸作用，所以在做此类题是一定要记住同时考虑光合作用和呼吸作用；如果小烧杯中放的是NaOH溶液，则是测呼吸作用速率；如果小烧杯中放的是NaHCO3或CO2缓冲液，则是测光合作用速率。
（二）影响因素（内因：色素的含量、酶的数量和活性、C5含量等。）
　　　（外因：光照强度、温度、二氧化碳浓度、水、无机盐等）

两个点的移动方向问题：当条件的改变有利于光合作用进行时（如适当提高温度、适当增加CO2浓度、适当增加矿质元素含量等），光补偿点左移，光饱和点右移；当条件的改变不利于光合作用进行时（如降低CO2浓度、减少矿质元素含量等），光补偿点右移，光饱和点左移；












4、矿质元素（N、P、K、Mg）
N：合成叶绿素、酶、ATP等。P：合成ATP、构成类囊体膜的磷脂等。
Mg：合成叶绿素。K：促进光合产物的运输。
应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
5、水
影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
应用：根据作物的需水规律合理灌溉。




应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。















提醒：各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。
【例题7】将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下先暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其质量变化，得到如下的数据。以下说法错误的是(双选) ( )
组别
1
2
3
4
温度(℃)
27
28
29
30
暗处理后的质量变化(mg)
－1
－2
－3
－1
光照后和暗处理前的质量变化(mg)
＋3
＋3
＋3
＋1
　A.轮藻细胞内呼吸酶最适温度约为30 ℃　　B．第三组轮藻光合作用产生的氧气量最多
　C．第四组轮藻2 h合成的有机物总量为2 mg
　D．四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度
【例题8】下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时，分别在光照强度为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化。下列叙述正确的是 ( )

A．光照强度为a时，叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C．该植物其他条件不变，一昼夜中保持15 h光照强度为c，其余时间黑暗，该植物能正常生长
D．光照强度为d时，细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳
【例题9】以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，
结果如图所示。下列分析正确的是(双选) ( )
A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B．光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等

【例题10】大棚中种植蔬菜，可通过适当提高CO2浓度提高蔬菜产量。下列有关说法正确的是：( )
①增施有机肥，可提供CO2，同时肥料中的有机物成分可直接被植物吸收；②施用碳酸氢铵肥料，即可为植物提供CO2，也可为植物提供氮素营养；③将蔬菜和蘑菇种在同一个大棚内，可为蔬菜提供CO2。
　　A.①②③ B. ①② C. ②③ D. ①③












12.10 专题七 细胞的生命历程
考点一 细胞周期和有丝分裂
一、 限制细胞长大的原因
①细胞表面积与体积的比。
②细胞的核质比
二、细胞增殖
1．细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2．真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
(一)细胞周期
（1）概念：
指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
（2）两个阶段：
分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期：分为前期、中期、后期、末期
（3）特点：分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点：
1．分裂间期
特点：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态
2．前期
特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
3．中期
特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4．后期
特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
5．末期
特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
前期：膜仁消失显两体。中期：形定数晰赤道齐。
后期：点裂数加均两极。末期：膜仁重现失两体。
三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
不同点
植物细胞
动物细胞
前期纺锤体的来源
由两极发出的纺锤丝直接产生
由中心体周围产生的星射线形成
末期细胞质的分裂
细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开
细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
相同点
1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
四、有丝分裂的意义：
将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
五、无丝分裂：
特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
六、有丝分裂相关图像问题：


（注：染色体条数 = 着丝点的个数。）
1．有丝分裂各时期数量变化规律
(二倍体，核中DNA含量为2a，染色体数为2N)
时
期
项
目

间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
DNA含量
2a→4a
4a
4a
4a
2a
2a
染色体数目
2N
2N
2N
4N
2N
2N
染色单体数目
O→4N
4N
4N
O
O
O
染色体组数(组)
2
2
2
4
2
2
同源染色体对数(对)
N
N
N
2N
N
N

2．特别提醒：染色体、染色单体、DNA三者之间的关系可用下图表示：





3．有丝分裂过程中染色体、DNA数量变化特征：




考点二 细胞分化及细胞的全能性
1．分化的概念：在个体发育过程中，细胞在在结构、形态和生理功能上发生稳定性差异的过程。
分化的特性： ① 持久性② 相对稳定性③ 不可逆转性
．分化的实质：细胞分化时，细胞内的遗传物质并没有改变，它是基因选择性表达的结果。高度分化的植物细胞仍具有发育的潜能，即具有全能性。
分化的时期：细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但是在胚胎时期达到最大限度。
2．（1）全能性 ：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
如：
植物：胡萝卜的组织培养→快繁花卉与蔬菜；拯救物种；培育新作物；
动物：克隆羊多莉,干细胞→替换病变部位，治疗某些癌症和遗传病带来希望。
（2）细胞具有全能性的原因：生物体的每一个体细胞，来自于同一个受精卵，因此每个细胞都包含有该物种全套的遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。
（3）一般而言，全能性大小的比较为①植物细胞>动物细胞②分化程度低的细胞>分化程度高的细胞③受精卵>配子>体细胞
考点三 细胞的衰老、凋亡和癌变
一、 细胞的衰老
1、个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征：
（1）在衰老的细胞内水分减少。（2）衰老的细胞内有些酶的活性丧失。（3）细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。（4）衰老的细胞内代谢速度减慢，细胞核体积增大， 染色质固缩，染色加深。（5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的原因：
（1）自由基学说（2）端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡
2、意义：完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
细胞凋亡是一种正常的自然现象。
三、 细胞的癌病
1． 癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而形成了不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
2． 癌细胞的特征：
（1）能够无限增殖。
（2）癌细胞的遗传物质发生了变化。
（3）癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因：细胞膜上糖蛋白减少，黏着性降低。
3． 致癌因子的种类有三类： 物理致癌因子、 化学致癌因子、病毒致癌因子 。
4． 细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的原癌基因从稳定状态变为活跃状态。正常细胞转化为癌细胞。

考点四 观察细胞的有丝分裂

实验原理
观察部位：植物体的根尖、茎尖等分生区的细胞。
分裂过程：高等植物细胞有丝分裂分为间期和分裂期的前期、中期、后期和末期。
观察过程：先用低倍镜找到根尖生长点的细胞，再用高倍镜辨别各时期的染色体（染色质）变化，并判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
染色原理：细胞核内的染色体容易被碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红等）着色


实验程序
洋葱根尖细胞培养：实验课前3-4d培养（温暖、常换水），待根长到5cm
取材：取根尖2-3mm
解离液：质量分数为15%的HCl溶液和95%的酒精溶液按1∶1体积比的比例混合
解离 解离时间：3-5min
解离目的：使组织中的细胞互相分离开
解离程度：根尖酥软
漂洗液：清水
装片的制作 漂洗 漂洗时间：10 min
漂洗目的：洗去组织中的解离液，有利于染色
染色液：0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫（醋酸洋红）溶液
染色 染色时间：3-5min
染色目的：使染色体（或染色质）着色
制片：镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一块载玻片用拇指轻压（使细胞分散开）
先低倍镜：据细胞特点找到分生区（细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞
观察 正在分裂）
后高倍镜：先找中期细胞，后找前、后、末期细胞（绝在多数细胞处于间
期，少数处于分裂期。因为间期时长远大于分裂期。）

【例题】在进行(观察植物细胞有丝分裂)实验中，甲—戊五位同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下：
学生
操作步骤
解离
漂洗
染色
制片
观察
甲
—
＋
＋
＋
＋
乙
＋
－
＋
＋
＋
丙
＋
＋
－
＋
＋
丁
＋
＋
＋
＋
＋
戊
＋
＋
＋
＋
＋
请回答：
(1)甲观察到的实验结果是 ，乙观察到的实验结果是 ，丙观察到的实验结果是 。(请从下列序号选择)
A．染色体未着上颜色，无法看清 B．细胞重叠，看不到染色体
C．染色体着上颜色，清晰可见 D．染色体着色很浅，模糊不清
(2)丁同学在进行上述步骤后，直接在高倍镜下观察，长时间未找到有丝分裂的细胞，正确操作步骤应是 。
(3)戊同学观察到了许多呈长方形的细胞，但未找到有丝分裂各时期的图像，可能的原因是
。
(4)经教师纠正后，丁同学在视野中找到了有关细胞有丝分裂图像，但丁同学所看到的细胞图像位于视野的右上方，若要在视野中央观察此细胞，你认为他应如何正确移动装片?
。
(5)戊同学经教师指点后，也找到了细胞分裂图像，他欲观察洋葱根尖有丝分裂中期的染色体数目和形态，应选用的目镜和物镜的组合是 和 。

(6)解离的目的是 。
专题八 遗传的细胞学基础
考点一 减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）

减数第一次分裂
间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。
后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
l 减数第二次分裂（无同源染色体）
前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。






2、 卵细胞的形成过程：卵巢

三、 精子与卵细胞的形成过程的比较

 
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
精巢（哺乳动物称睾丸）
卵巢
过　　程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4个精子
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半

四、注意：
（1）同源染色体：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。
（2）精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂
的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
（4）减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律




（5）减数分裂形成子细胞种类：
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：
它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。

五、受精作用的特点和意义
特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。
意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异具有重要的作用。

六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：
1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成

2、细胞中染色体数目： 若为奇数——减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、
减数第二次分裂后期，看一极）
若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、

3、细胞中染色体的行为： 有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂

4、姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体——减数第二次分裂后期
一极有同源染色体——有丝分裂后期
注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
【例题】判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？





考点二 减数分裂与有丝分裂综合
一、 有丝分裂和减数分裂过程的比较

时期
主要特点
有丝分裂
间期
DNA复制和有关蛋白质合成
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态

前期
核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体
中期
染色体的着丝点排列在赤道板上
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两个子染色体。并分别向两极移动
末期
核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质，形成两个子细胞
在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
减数分裂
第一次分裂
间期
DNA复制和有关蛋白质合成
前期
同源染色体联会，形成四分体，核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体，非姐妹染色单体交叉互换
中期
同源染色体排列在赤道板上
后期
同源染色体分离、移向两极；非同源染色体自由组合
末期
同源染色体分到两个次级精母细胞（或一个次级卵母细胞和一个极体）中，染色体数目减半
第二次分裂
前期
非同源染色体散乱排列在纺锤体中央
中期
非同源染色体的着丝点排列在赤道板上
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极
末期
核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质，形成两个子细胞

比 较 项 目
减数分裂
有丝分裂
染色体复制
细胞分裂次数
分裂结果染色体数
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
子细胞染色体数目减半
染色体复制一次，
细胞分裂一次
子细胞染色体数目不变
染色体行为
同源染色体要经过联会形成四分体并交叉互换，而后分离，非同源染色体自由组合
有同源染色体，但无联会、分离，无四分体行为，非同源染色体不进行自由组合
子细胞数
4个生殖细胞
2个体细胞
意义
在生物亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义
对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂与受精作用对于维持每种生物前后代细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传变异，都是十分重要的
二、 有丝分裂和减数分裂的比较
三、DNA和染色体的数目变化曲线图
1、减数分裂DNA和染色体的数目变化曲线图


4n DNA 4n

2n 2n 染色体
n n

精原细胞 初级精 次级精 精子细胞 精原细胞 初级精 次级精 精子细胞
母细胞 母细胞 母细胞 母细胞
减数分裂过程中DNA的复制发生在间期，此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。染色体和DNA数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。

2、有丝分裂中DNA和染色体的数目变化曲线图


4n DNA 4n
染色体
2n 2n




间期 前期 中期 后期 末期 间期 前期 中期 后期 末期

有丝分裂过程中DNA的复制发生在间期，此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。在后期时由于着丝点分裂染色单体分开，此时染色体数目加倍，但是DNA数目不变。染色体和DNA数目减半发生在末期，原因是染色体分离并进入不同的子细胞。有丝分裂过程中始终有同源染色体存在。

四、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减Ⅱ（姐妹分家只看一极）。二看有无同源染色体：没有为减Ⅱ（姐妹分家只看一极）三看同源染色体行为：确定有丝或减Ⅰ
注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？



考点三 观察细胞的减数分裂
一、实验目的：
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同的阶段染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
二、实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
三、方法步骤：
1、低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
2、高倍镜观察：先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
3、绘图：根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。
四．课后讨论题：
1．当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你是是判断它是处于减数第一次分裂时期，还是处于减数第二次分裂时期的？


2．减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？未期呢？


3．你是通过比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？

专题九 遗传的分子学基础
考点一 人类对遗传物质的探索过程
一、DNA是主要的遗传物质
1．DNA是遗传物质的证据
　　（1）肺炎双球菌的转化实验过程和结论 （2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论
实验名称
实验过程及现象
结论
细菌的转化
体内 转化
1．注射活的无毒R型细菌，小鼠正常。
2．注射活的有毒S型细菌，小鼠死亡。
3．注射加热杀死的有毒S型细菌，小鼠正常。
4．注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”，小鼠死亡。
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
体外 转化
5．加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养，无毒菌全变为有毒菌。
6．对S型细菌中的物质进行提纯：①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养，①能使无毒菌变为有毒菌；②③④与无毒菌一起混合培养，没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细菌
用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P
DNA是遗传物质
2．DNA是主要的遗传物质
　　（1）某些病毒的遗传物质是RNA （2）绝大多数生物的遗传物质是DNA
考点二 DNA分子的结构
1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）
3、DNA的结构：
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧：由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律： A ＝ T；G ≡ C。（碱基互补配对原则）
★4．特点
①稳定性：DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同
③特异性：DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
★DNA有关计算
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。
则在DNA双链中： A = T ， G = C
①双链DNA分子中，两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1。
②双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.
★③双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。即两互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值。
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。
⑤不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。
考点三 DNA分子的复制
一、 实验证据——半保留复制
1、 材料：大肠杆菌
2、 方法：同位素示踪法
二、DNA的复制
1． 场所：细胞核
2.时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）
3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）；
② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；
③ 能量：由ATP提供； ④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4. 过程：①解旋；②合成子链；③形成子代DNA
5.特点：①边解旋边复制；②半保留复制
6．原则：碱基互补配对原则
7．精确复制的原因：①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
　　　　　　　　②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
8．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性
简记：一所、二期、三步、四条件
考点四 遗传信息的转录和翻译
一、RNA的结构：
1、组成元素：C、H、O、N、P
2、基本单位：核糖核苷酸（4种）
3、结构：一般为单链
二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成：
1、转录：
（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
（2）过程：①解旋；②配对；③连接；④释放（具体看书63页）
（3）条件：模板：DNA的一条链（模板链）
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：解旋酶、RNA聚合酶等
（4）原则：碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）
（5）产物：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）
2、翻译：
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）过程：（看书）
（3）条件：模板：mRNA
原料：氨基酸（20种）
能量：ATP
酶：多种酶
搬运工具：tRNA
装配机器：核糖体
（4）原则：碱基互补配对原则
（5）产物：多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1
4、 密码子
①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子．
②特点：专一性、简并性、通用性
③密码子 起始密码：AUG、GUG
（64个） 终止密码：UAA、UAG、UGA

注：决定氨基酸的密码子有61个，终止密码不编码氨基酸。

考点五 基因的概念及基因对蛋白质和性状的控制
一、中心法则及其发展
1、提出者：克里克
2、内容：
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。
二、基因控制性状的方式：
（1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。
（2）直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。
专题十 基因的分离定律和自由组合定律
考点一 孟德尔遗传实验的科学方法
一、 恰当的选择试验材料
阅读课本P25回答以下问题：
1、孟德尔在杂交试验中主要以豌豆作为试验材料，因为（1）豌豆是 植物，而且是 ，也就是豌豆花在花未开时已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰。豌豆花的结构很适合自花传粉，这是因为 。自然状态下永远是 ，实验结果可靠。
（2）花大，容易 和 。
（3）具有稳定的、可以明显区分的多对 。
（4）种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。
（5）实验周期 ，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。
自花传粉：
闭花传粉：
异花传粉：
不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做 ，接收花粉的植株叫做 。
人工异花传粉（杂交）的步骤：孟德尔在做杂交试验时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做 。然后， ，待花 时，再采集另一植株的花粉，撒在 的柱头上，再 。
2、在遗传学的研究中还可以使用什么试验材料，试举例说明。

二、巧妙的由简到繁的方法：
①先对每一对相对性状进行研究，通过单因子分析发现
②同时研究两对及多对性状，发现了基因的 ___________.
1、什么是相对性状？


2、 孟德尔选用的是几对相对性状？


3、孟德尔发现一棵植株或种子上有多对相对性状。这么多的性状，该如何研究呢？

三、运用数学方法——数学统计
豌豆表型
F1[来源:学&科&网Z&X&X&K]
F2[来源:Z#xx#k.Com]
F2比例
圆形×皱缩子叶[来源:Zxxk.Com]
圆形
5474圆
1850皱
2.96:1
黄叶×绿色子叶
黄色
6022黄[来源:Z*xx*k.Com]
2001绿
3.01:1
  紫花×白花
紫花
705紫
224白
3.15:1
膨大×缢缩豆荚
鼓胀
882鼓
299瘪
2.95:1
绿色×黄色豆荚
绿色
428绿
152黄
2.82:1[来源:学§科§网Z§X§X§K]
花腋生×花顶生
腋生
651腋生
207顶生
3.14:1
高植株×矮植株
高植株
787高
277矮
2.84:1
试根据课本描述，体会数理统计在孟德尔植物杂交试验中的重要作用？

四、严密的假说演绎
孟德尔假说演绎的一般步骤：
杂交实验，发现问题→提出假说，解释现象→设计实验，验证假说→归纳综合，总结规律




【巩固提高】
1、选出下列不是相对性状的一项　　　　　　　　　　　　　　　　（ ）
A．果蝇的红眼和白眼 B．人类的近视和色盲
C．棉花的长绒与短绒 D．豌豆花的腋生与顶生
2、下列四项中，属于相对性状的是（ ）[来源:学科网]
A、家鸽的长腿与毛腿　 B、玉米的黄粒与圆粒
C、豌豆的高茎与矮茎　 D、绵羊的白毛和马的黑毛
3、假说—演绎法的一般程序是(　　)
A.观察实验、发现问题—分析问题、提出假设—设计实验、验证假说—归纳综合、总结规律
B.个案研究—综合比较—提出假设—归纳结论
C.发现问题、分析问题—提出假设、设计实验—观察实验、验证假说—归纳综合、总结规律
D.个案研究—发现问题—提出假设—归纳综合
4、与前人相比，孟德尔的遗传试验获得成功的主要原因是（ ）
①用豌豆作为试验材料；②先研究一对相对性状；③用统计学方法分析结果；
④常年努力、坚持不懈；⑤科学设计试验程序
A、①②③④； B、②③④⑤； C、①②③④⑤； D、①②③⑤
5、豌豆的高茎对矮茎为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：

(1)该实验亲本中，父本是______，母本是______。此实验中用做亲本的两株豌豆必须是______种。
（2）操作①叫_______，此项处理必须在豌豆_________之前进行。
（3）操作②叫_______，此项处理后必须对母本的雌蕊进行______，其目的是_____________。
（4）在当年母本植株上所结出的种子为___________代
考点二 基因分离定律及其应用
1．遗传学中常用概念及分析
（1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。
相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。
【例题】兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等； 兔的长毛和黄毛；牛的黄毛和羊的白毛
性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。
显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用D表示。
隐性性状：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。
（2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。
杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
（3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式 如：DD×dd Dd×dd DD×Dd等。
自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。 如：DD×DD Dd×Dd等
测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。 如：Dd×dd
正交和反交：二者是相对而言的，
如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；
如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。
2．杂合子和纯合子的鉴别方法
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
测交法
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
自交法
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
3．常见问题解题方法
（1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）
即Dd×Dd 3D_：1dd
（2）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。
即为Dd×dd 1Dd ：1dd
（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。
即DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd
4．分离定律
其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。

考点三 基因自由组合定律及其应用
1．两对相对性状杂交试验中的有关结论
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
(2) F1 减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1







注意：上述结论只是符合亲本为YYRR×yyrr，但亲本为YYrr×yyRR，F2中重组类型为 10/16 ，亲本类型为 6/16。
2．常见组合问题
（1）配子类型问题
如：AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种
（2）基因型类型
如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa） Bb×BB后代2种基因型（1BB：1Bb）
Cc×Cc后代3种基因型（1CC ：2Cc：1cc） 所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
（3）表现类型问题
如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代2种表现型 Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
3．自由组合定律
实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。
4．常见遗传学符号
符号
P
F1
F2
×

♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
专题十一 伴性遗传与人类遗传病
考点一 人类遗传病的类型及其检测和预防
一、人类遗传病与先天性疾病区别：
遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）
先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）
二、人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
（一）单基因遗传病
1、概念：由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%）
4、类型：
显性遗传病 伴Ｘ显：抗维生素Ｄ佝偻病
常显：多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴Ｘ隐：色盲、血友病
常隐：先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
（二）多基因遗传病
1、概念：由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型：腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
（三）染色体异常遗传病（简称染色体病）
1、概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）
2、类型：
常染色体遗传病 结构异常：猫叫综合征
数目异常：21三体综合征（先天智力障碍）
性染色体遗传病：性腺发育不全综合征（XO型，患者缺少一条 X染色体）

四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展

五、实验：调查人群中的遗传病
注意事项：
二、 调查遗传方式——在家系中进行
三、 调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样
注：调查群体越大，数据越准确
六、人类基因组计划：是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。
需要测定22+XY共24条染色体
考点二 伴性遗传及其应用
一、 伴Y染色体遗传
这类遗传病的致病基因位于Y染色体上，X染色体上没有与之相对应的基因，所以这些基因只能随Y染色体传递，其传递特点为父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽也。因此，被称为“全男性遗传”，如图1所示。




二、 伴X染色体显性遗传
在显性遗传系谱图中，若父亲患病，女儿必病，儿子患病，母亲必病，则一定为伴X染色体显性遗传病，其特征图解如图2所示。




图2 伴X染色体显性遗传
三、 伴X染色体隐性遗传
在隐性遗传系谱图中，若母亲患病，儿子必病，或者是女儿患病，其父亲必病，则一定是伴X染色体隐性遗传病，其特征图如3所示。




图3伴X染色体隐性遗传
四、 细胞质遗传
细胞质遗传的典型特征是“母系遗传”，系谱图中所有子代与母方“保持一致”，即母亲正常，其子女均正常，母亲患病，子女均患病，其特征图如图4所示。





图4 细胞质遗传

总结：人类遗传病遗传方式的判定的口诀如下：
无中生有为隐性，隐性遗传看女病；
父子皆病为伴性，女病父正非伴性。
有中生无为显性，显性遗传看男病；
母女皆病为伴性，儿病母正非伴性。

考点三 常染色体遗传与伴性遗传综合考查及相关实验设计
1、人类遗传病的6种遗传方式及其主要特点
遗传病的遗传方式
遗传特点
实例
常染色体隐性
1、和性别无关 2、隔代遗传
白化病
常染色体显性
1、和性别无关 2、代代相传
软骨发育不全症
X染色体隐性
1、交叉遗传 2、男性患者多于女性。
3、若某女患病，则其父、其儿必患病。
色盲、血友病
X染色体显性
1、女性患者多于男性
2、若某男患病，则其母、其女必患病。
抗VD佝偻病
Y染色体遗传病
1、患者全为男性；
2、若某男患病，则其父、其儿必患病。
人类中的毛耳




(一)首先确定显隐性
1.“无中生有为隐性”。
即双亲无病时生出患病子女，则此致病基因一定是隐性基因致病。
2.“有中生无为显性”。
即双亲有病，生出不患病子女，则此致病基因一定是显性基因致病。

(二)再确定致病基因的位置
1.隐性遗传（隐性看女病，父子无病非伴性）
A.若女患者的父亲和儿子都患病，则为伴X隐性遗传病
B.若女患者的父亲和儿子中有正常的，则为常染色体隐性遗传病
2.显性遗传（显性看男病，母女无病非伴性）
A.若男患者的母亲和女儿都患病，则为伴X显性遗传病
B.若男患者的母亲和女儿有正常的，则为常染色体显性遗传病
3.伴Y遗传：患者都是男性，且有“父→子→孙”的规律

(三)不能准确判断的类型
1.若该病在代代之间呈连续性，则很可能是显性遗传。
2.若患者无性别差异，男女患者各为1/2，则该病很可能是常染色体上的基因控制的遗传病。
3.患者有明显的性别差异，男女患者相差很大，则该病可能是性染色体的基因控制的遗传病：
A.若家系图中，患者男性明显多于女性，则可能是伴X染色体隐性遗传病。
B.若家系图中，患者男性明显少于女性，则可能是伴X染色体显性遗传病。
2 遗传病有关概率计算
2.1 概率的运算法则
2.1.1 加法原理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件称为互斥事件。两个互斥事件同时出现的概率是它们各自概率之和,用公式表示为PAB = PA+PB。
2.1.2 乘法原理：当一个事件的发生不受另一个事件的影响，这样的两个事件称为独立事件。两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自概率之积，用公式表示为PAB = PAPB。
2.2当两种遗传病（甲病和乙病）之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率归纳如下表：
序号
类型
概率的计算公式
1
患甲病的概率
m,则非甲病的概率为1-m
2
患乙病的概率
n,则非乙病的概率为1-n
3
两病皆患的概率
mn
4
只患甲病的概率
m(1-n )或m-mn
5
只患乙病的概率
n(1-m )或n-mn
6
只患一种病的概率
m(1-n )+ n (1-m )或m+n-2mn
7
患病的概率
m + n-mn
8
不患病的概率
(1-m )×(1- n)
【例题1】右图是患甲病（显性基因为A，隐性基因为a）和乙病（显性基因为B，隐性基因为b）两种遗传病的系谱图，已知Ⅱ-１不是乙病基因的携带者，请判断：
（1）甲病是　　性遗传病，致病基因位于　　染色体上
（2）乙病是　　性遗传病，致病基因位于　　染色体上。
（3）Ⅲ-２的基因型是　　　　　　　　。
（4）若Ⅲ-１与Ⅲ-４结婚,生一个只患甲病的概率是 ，同时患两种病的是 ，正常的概率是 ， 患一种病孩子的概率是　　　　。
【例题2】下图是患甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(显性基因为B，隐性基因为b)两种遗传病的系谱图，且甲乙中至少有一种是伴性遗传病。
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
3
2
1
2
1
5
4
3
2
1
4
5
6
正常男女
患甲病男女
患乙病男女
两病均患男女
（1）甲病的致病基因位于 染色体上，为 性基因。
（2）乙病的致病基因位于 染色体上，为 性基因。
（3）若Ⅲ1和Ⅲ4结婚，两人所生子女两病都患的概率为 ，只患一种病的概率为 。
（4） 若Ⅲ1和Ⅲ4结婚，所生第一个孩子不患甲病，则第二个孩子也不患甲病的概率为 。



专题十二 生物的变异及其应用
考点一 基因突变
一、生物变异的类型
4、 不可遗传的变异（仅由环境变化引起）
5、 可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异（基因突变和基因重组）
基因突变
1、概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。
2、原因：物理因素：X射线、紫外线、r射线等；
化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；
生物因素：病毒、细菌等。
3、特点：a、普遍性 b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性
注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能
4、意义：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。

考点二 基因重组
基因重组
1、概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型：a、非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换

考点三 染色体变异
一、染色体结构变异：
实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）
类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解）
二、染色体数目的变异
1、类型
个别染色体增加或减少：实例：21三体综合征（多1条21号染色体）
以染色体组的形式成倍增加或减少：实例：三倍体无子西瓜
2、染色体组
（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
（3）染色体组数的判断：
① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组

例1：以下各图中，各有几个染色体组？




② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数

例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?
（1）Aa ______ （2）AaBb _______
（3）AAa _______ （4）AaaBbb _______
（5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______

3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。

三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种：
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）
原理：染色体变异
实例：三倍体无子西瓜的培育；
优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。
2、单倍体育种：
方法：花粉(药)离体培养
原理：染色体变异
实例：矮杆抗病水稻的培育
例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做？
_______________________________________________________________________________







优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。
附：育种方法小结

诱变育种
杂交育种
多倍体育种
单倍体育种
方法
用射线、激光、化学药品等处理生物
杂交
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药(粉)离体培养
原理
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体变异
优缺点
加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。
方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。
器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。
后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。

考点四 生物变异在育种中的应用
一、各种育种方法的比较：

杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交→自交→选优→自交
用射线、激光、
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
原理
基因重组，
组合优良性状
人工诱发基因
突变
破坏纺锤体的形成，
使染色体数目加倍
诱导花粉直接发育，
再用秋水仙素
优
缺
点
方法简单，
可预见强，
但周期长
加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理
器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，结实率低
缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子
水稻的育种
高产量青霉素菌株
无子西瓜
抗病植株的育成

专题十三 生物的进化
考点一 现代生物进化理论的综合考查
一、拉马克的进化学说
1、理论要点：用进废退；获得性遗传
2、进步性：认为生物是进化的。
二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点：自然选择（过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存）
2、进步性：能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性：
①不能科学地解释遗传和变异的本质；
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。
（对生物进化的解释仅局限于个体水平）
三、现代达尔文主义
（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）
1、种群：
概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
特点：不仅是生物繁殖的基本单位；而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
3、基因（型）频率的计算：
①按定义计算：
例1：从某个群体中随机抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个，则：
基因型AA的频率为______；基因型Aa的频率为 ______；基因型 aa的频率为 ______。基因A的频率为______；
基因a的频率为 ______。
答案：30% 60% 10% 60% 40%
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ½杂合子频率
例：某个群体中，基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60% 、基因型为aa的个体占10% ，则：基因A的频率为______，基因a的频率为 ______
答案： 60% 40%
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
（三）自然选择决定进化方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（四）突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制

四、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级逐渐进化而来的。
2、真核细胞出现后，出现了有丝分裂和减数分裂，从而出现了有性生殖，使由于基因重组产生的变异量大大增加，所以生物进化的速度大大加快。

五、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是：生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果；而生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括：遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。

考点二 物种及其形成过程
1、物种：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2、隔离：
地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
3、物种的形成：
⑴物种形成的常见方式：地理隔离（长期）→生殖隔离
⑵物种形成的标志：生殖隔离
⑶物种形成的3个环节：
2、 突变和基因重组：为生物进化提供原材料
3、 选择：使种群的基因频率定向改变
4、 隔离：是新物种形成的必要条件

考点三 基因频率及基因型频率的计算

一、基因频率
基因频率: 指一个群体中某一基因占其等位基因总数的相对比率 。
基因频率是群体遗传组成的基本标志，不同的群体的同一基因往往频率不同。
例如:在黑白花牛群中，无角基因P的频率占1％，有角基因p的频率占99％。而在无角海福特牛群中，p的频率为100％，P的频率为0。
在一个群体中，各等位基因频率的总和等于1 。
由于基因频率是一个相对比率，是以百分率表示的，因此其变动范围在0~1之间，没有负值。
二、基因型频率
基因型频率是指一个群体中某一性状的各种基因型间的比率 。
例，牛角有无决定于一对等位基因P和p，它们组成的基因型有三种：PP、Pp和pp，前两种表现为无角，后一种表现为有角。在各牛群中，三种基因型比例各异。某牛群中，PP占0.01％，Pp占1.98％，pp占98.01％，也就是说，PP的频率为0.0001，Pp的频率为0.0198，pp的频率为0.9801，三者之和等于1，即100％。

三、基因频率和基因型频率的关系
设A和a是一对等位基因，他们的频率分别为p和q 。
构成AA、Aa和aa三种基因型，他们的频率分别用D、H和R表示 。
在整个群体中，有DN个AA基因型，每个基因型含2个A基因，因此有2DN个A基因；另有HN个Aa基因型，共有HN个A基因和HN个a基因；还有RN个aa基因型，包含有2RN个a基因，其中N为个体总数。
A基因的频率p为 :


a基因的频率q为 :


四、 遗传平衡定律要点
1. 在随机交配的大群体中，若没有其他因素的影响，基因频率一代一代下去始终保持不变。2.任何一个大群体，无论其基因频率如何，只要经过一代随机交配，一对常染色体基因的基因频率就达到平衡状态。没有其他因素影响，以后一代一代随机交配下去，这种平衡状态始终保持不变。
3. 在平衡状态下，基因型频率与基因频率的关系是：D＝p2 ，H＝2pq，R＝q2
五、基因频率的计算
（一）．根据基因型或基因型频率计算基因频率：
例1．从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA，Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求a的基因频率。
解析：可以通过基因型频率计算基因频率。一对等位基因中的一个基因的频率：基因频率（A）=对应纯合子（AA）基因型频率＋杂合子（Aa）基因型频率的1/2。
100个个体中AA为30个，Aa为60个，aa为10个，则AA这种基因型的频率为30÷100＝30％；同理，Aa为60％，aa为10％，则A基因的基因频率为30％+60％×1／2＝60％，a基因的基因频率为10％+60％×1／2=40％。
答案：A基因的基因频率为60％，a基因的基因频率为40％。
变式训练1．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性，属常染色体上基因控制的遗传。在一个30000人的人群中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合子有12000人，那么，这一人群中A和a基因的基因频率分别为--------------------------------（ ）
A.64%和36% B.36%和64% C.50%和50% D.82%和18%
（二）．在伴性遗传中有关基因频率的相关计算：
﹡例2．若在果蝇种群中,XB的基因频率为90%,Xb的基因频率为10%,雌雄果蝇数相等,理论上XbXb、XbY的基因型比例依次为--------------------------------------------（ ）
A.1%、2% B.0.5%、5% C.10%、10% D.5%、 0.5%
解析：由于在该果蝇种群中,雌雄果蝇数相等, 所以雌果蝇产生的配子中，XB的基因频率应为90%,Xb的基因频率为10%。雄果蝇产生的配子中，有约1/2的含Y染色体的配子，另有约1/2的含X染色体的配子，在含X染色体的雄配子中， XB与Xb的基因频率也分别为90%和10%。它们配子的结合情况可从下表中得出：
雄配子
雌配子
Y
（1/2）
XB
（1/2）×90%
Xb
（1/2）×10%
XB 90%
XBY 45%
XB XB 40．5%
XB Xb 4．5%
Xb 10%
XbY 5%
XB Xb 4．5%
Xb Xb 0．5%
可见，理论上XBY基因型比例为45%，XbY的为5%，XB Xb的为9%，XbXb的为0．5%。
答案：B。
变式训练2．对某校学生进行红绿色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人,携带者52人,820名男生中有患者65人,那么该群体中红绿色盲基因的频率是------( )
A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2%
（三）．利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率
1．对遗传平衡的理解：
遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变发生，没有自然选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率在一代一代的遗传中可以世代保持不变。
在遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。
2．遗传平衡定律公式的推导和应用
在一个遗传平衡的自然种群中，一个位于常染色体上的显性基因A的基因频率为p，与其相对应的隐性基因a的频率为q，则该种群的后代中AA、Aa、aa的基因型频率各是多少？三种基因型频率之和为多少？
分析：依题意，在一个遗传平衡的自然种群中，显性基因A的基因频率与隐性基因a的基因频率之和（p+q）应等于1，其雌雄个体向后代传递基因A型配子的频率为p，与其相对应的传递隐性基因a型配子的频率为q，则可用下表表示各类配子的组合类型、子代基因型及其出现的概率：
雄配子
雌配子
A（p）
a（q）
A（p）
AA（p2）
Aa（pq）
a（q）
Aa（pq）
Aa（q2）
可以得出该种群后代中出现三种基因型AA、Aa、aa，并且三种基因型出现的频率分别为p2、2pq、q2，且它们的频率之和为p2+2pq+q2=（p+q）2=1。又因为该种群是一个处于遗传平衡的自然种群，所以其种群特征应与此一致。这样学生就很容易理解遗传平衡定律了。
例3．囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。据统计，在某欧洲人群中，每2 500个人中就有一个患此病。现有一对健康的夫妇生了一个患有此病的孩子，此后，该妇女又与健康的男子再婚。则该再婚的双亲生一孩子患该病的概率是多少-----------------------( )
A．1／25 B．1／50 C．1／100 D．1／625
解析：由于双亲正常，却生一病孩，可推知囊性纤维变性属于常染色体隐性遗传病，如把其控制基因记作a，则该妇女的基因型为Aa，这个妇女(Aa)与另一健康男子结婚，如若也生一病孩，则此健康男子必须是杂舍子(A )才有可能，所以解答本题的关键就在于求出该健康男子是杂合子的概率。根据题意，如果设基因a的频率为q，则有基因型aa的频率＝q×q=1／2 500，可得q＝1／50，基因A的频率p＝1一q＝49／50。这样杂合子Aa的基因型频率=2pq＝2×49／50×1／50≈1／25，又考虑到双亲均为杂合子时后代出现隐性纯合子aa的可能性是1／4，由此可算出再生一孩患病的可能性为1／25×1／4=1／100。
答案：C。
变式训练3．已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿症隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率分别是----------------------------------------（ ）
A．1%和0.99% B．1%和1.98% C．1%和3.96% D．1%和0.198%
例4．玉米的黄粒（R）对白粒（r）是显性。现将纯合的黄色玉米和白色玉米交杂，得Fl全是黄色，F1的黄色玉米自交得F2。让F2代的黄粒玉米之间随机交配，则其子代F3中黄粒与白粒玉米的比为：
A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．8：1
解析：解此题用基因频率的方法计算就简单多了。在F2的黄粒玉米中，基因型RR占1／3，Rr占2／3，所以在群体中产生的雌配子基因型有二种即R和r，其中含基因R的配子比例为2／3，含基因r的配子比例为1／3；雄配子中含基因R的配子比例为2／3，含基因r的配子比例为1／3。由于F2代的黄粒玉米之间随机交配，雌雄配子的结合是随机的，可以用下表表示：
黄粒F2的配子
雌配子R（2／3）
雌配子r（1／3）
雄配子R （2／3）
RR（4/9）
Rr（2/9）
雄配子r（1／3）
Rr（2/9）
rr（1/9）
从上表可得出子代F3的表现型及比例为：黄粒（RR，Rr）8/9，白粒（rr）1/9。
答案：D。
变式训练4．某豌豆基因型为Dd，让其连续两代自花授粉后，进行人工随机授粉，则随机授粉后的子代中dd占的比例为---------------------------------------------（ ）
A．1/4 B．1/9 C．9/64 D．6/64
六、 改变基因频率的因素
1、 突变
2、 自然选择与人工选择
3、 遗传漂变
4、 杂交
5、 同型交配


专题十四 人体的内环境与稳态
考点一 内环境的稳态及其生理意义
一、细胞的生存环境：
1、体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。包括细胞内液（约占2/3）和细胞外液（约占1/3）。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境，包括组织液、血浆、淋巴。内环境的主要成分之间的关系可表示为： 血浆　　　组织液→淋巴→血浆 (当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴，淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。)由此可见，全身的细胞外液(内环境）是一个有机的整体。
2、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。单细胞直接与外界环境进行物质交换；多细胞动物通过内环境作媒介与外界环境进行物质交换，其中血细胞的内环境是血浆；淋巴细胞的内环境是淋巴；毛细血管壁细胞的内环境是血浆、组织液；毛细淋巴管壁细胞的内环境是淋巴、组织液．
3、组织液、淋巴的成分与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
4、血浆中酸碱度(PH)：7．35---7．45，调节的试剂： 缓冲溶液： NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/ NaH2PO4
5、人体细胞外液正常的渗透压（血浆渗透压）：770kPa。
6、人体正常的温度：370C左右

二、内环境稳态的重要性：
1、稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。
2、目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。但维持内环境稳态的调节能力是有限的，若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍时内环境稳态会遭到破坏，当内环境稳态遭到破坏时，必将引起：细胞代谢紊乱。
3、内环境稳态的意义：是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境的稳定是细胞进行正常生命活动的必要条件。

考点二 体温调节与水盐调节
一、通过激素的调节
1．激素是由内分泌器官（内分泌细胞）分泌的化学物质，促胰液素是人们发现的第一种激素。激素进行生命活动的调节称激素调节。（1）甲状腺激素：促进糖和脂肪氧化分解，促进生长发育，提高中枢神经系统兴奋性。（2）胰岛素：调节代谢，降低血糖。是唯一一种降低血糖的激素。（3）胰高血糖素：调节代谢，使血糖升高。（4）雄性激素：维持和促进男性生殖器官和第二性征的发育。（5）雌性激素：维持和促进女性生殖器官和第二性征的发育。（6）生长激素：促进生长，影响代谢。
2．激素的分级调节
下丘脑 → 促甲状腺(肾上腺、性腺)激素的释放激素→ 垂体→ 促甲状腺（肾上腺、性腺）激素→ 甲状腺（肾上腺、性腺）→ 甲状腺激素（肾上腺素、性激素）
下丘脑有枢纽作用（是机体调节内分泌活动的枢纽），调节过程中存在着反馈调节
3．体温调节
寒冷刺激→下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素（促进细胞的新陈代谢）
注：甲状腺激素分泌过多又会反过来抑制下丘脑和垂体的作用，这是反馈调节。
人体寒冷时机体也会发生变化；全身发抖（骨骼肌收缩）、起鸡皮疙的（毛细血管收缩）
4．水盐平衡调节：
抗利尿激素：由下丘脑分泌，垂体释放，增强肾小管和集合管对水的重吸收．
水盐平衡调节中枢、体温调节中枢都在下丘脑。
5．激素调节的特点：
（1）微量和高效 （2）通过体液运输 （3）作用于靶器官、靶细胞。
考点三 血糖调节
1．血糖平衡的调节
①血糖正常值0．8-1．2g/L(80-120mg/dl)
来源：食物中的糖类的消化吸收；肝糖元的分解；脂肪等非糖物质的转化
去向：血糖氧化分解为CO2 、H2O和能量；血糖合成肝糖元、肌糖元 （肌糖元只能合成不能水解）；血糖转化为脂肪、某些氨基酸
②血糖平衡调节：主要是激素调节，由胰岛A细胞分泌胰高血糖素升高血糖浓度；由胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖浓度；两者激素间是拮抗关系。
③胰岛素与胰高血糖素相互拮抗作用共同维持血糖含量的稳定，它们之间存在着反馈调节。
专题十五 人和高等动物的神经调节与体液调节
考点一 反射与反射弧
神经调节的结构基础：神经系统；神经调节基本方式：反射；反射的结构基础：反射弧。反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成。反射活动需要经过完整的反射弧才能完成。
考点二 神经冲动的传导的产生、传导和传递
1．兴奋是指某些组织（神经组织）或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著的活跃状态的过程。
2．兴奋在神经纤维上的传导：是以电信号的形式沿着神经纤维传导．特点是双向的；静息时膜内为负，膜外为正（内负外正）；兴奋时膜内为正，膜外为负（内正外负），兴奋的传导以膜内传导为标准（即兴奋传到的方向与膜内局部电流流动的方向相同）。
3．兴奋在神经元之间的传递是单向的，因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，所以兴奋在神经元之间是单向传递。兴奋在神经元之间的传递形式：电信号→化学信号→电信号
4．兴奋在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的转变过程，所以比神经纤维上的传导速度慢（即兴奋在神经元之间传递的速度比兴奋在神经纤维上的传导速度慢）。
5．神经系统的分级调节
①神经中枢位于颅腔中的脑（大脑、脑干、小脑）和脊柱椎管内的脊髓，其中大脑皮层的中枢是最高司令部，可以调节以下神经中枢活动
②大脑皮层除了对外部世界感知(感觉中枢在大脑皮层)还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能
③语言文字是人类进行思维的主要工具，是人类特有的高级功能（在言语区），大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍，如：S区（运动性语言中枢）受损伤，患运动性失语症；H区（听觉性语言中枢)受损伤,患听觉性失语症；W区（书写中枢）受损伤，患失写症；V区（视觉性语言中枢)受损伤,患者能看见，但看不懂文字的含义。

考点三 体液调节及其与神经调节的关系
a、特点比较：
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
b、联系：二者相互协调地发挥作用
（1）不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节，体液调节可以看作神经调节的一个环节；
（2）内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。

专题十六 免疫调节
考点一 人体的免疫系统及其组成
1．免疫系统的组成：由免疫器官（免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所）、免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞等）、免疫活性物质（抗体、淋巴因子、溶菌酶等）
2．免疫系统具有防卫、监测和清除的功能
3．抗原与抗体：
抗原：能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。
抗体：是机体受抗原刺激产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。专门抗击相应抗原的蛋白质。


非特异性免疫（先天性免疫） 第一道防线：皮肤、粘膜等
4．免疫 第二道防线：体液中杀菌物质、吞噬细胞
特异性免疫（获得性免疫）：第三道防线：体液免疫和细胞免疫
注：在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞
考点二 体液免疫与细胞免疫
5．体液免疫的过程：（抗原没有进入细胞）

↑→→→→→→少数→→→→→→↓ 记忆B细胞



抗原→→吞噬细胞→→T细胞→→B细胞→→→→ 浆细胞→→抗体（与抗原结合）
感应阶段 反应阶段 效应阶段

6．浆细胞来自于B细胞和记忆细胞。记忆B细胞的作用：可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆，当再接触这种抗原时，能迅速增殖和分化，产生浆细胞从而产生抗体。因此二次免疫的作用更强，速度更快，产生抗体的数目更多，作用更持久
抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化

7．细胞免疫（抗原进入细胞）

记忆T细胞
侵入细胞的抗原→→T细胞→→→→→ 效应T细胞
效应T细胞作用：使靶细胞裂解，抗原暴露
暴露的抗原会被吞噬细胞吞噬消化

8．对抗原作用的细胞分类：①处理抗原的细胞：吞噬细胞；②识别抗原的细胞：吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞；③特异性识别抗原的细胞：T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞；④呈递抗原的细胞：吞噬细胞、T细胞。

考点三 人类免疫系统疾病
9．免疫系统疾病：
免疫过强 自身免疫病：如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病
过敏反应：已免疫的机体在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱，有明显的遗传倾向和个体差异。
免疫过弱：如艾滋病（AIDS）是一种免疫缺陷病
a、是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的，遗传物质是RNA；
b、主要是破坏人体的T细胞，使免疫调节受抑制，并逐渐使人体的免疫系统瘫痪；
c、传播途径：性接触、血液、母婴三种途径，共用注射器、吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要途径。
10．免疫学的应用：
a、预防接种：接种疫苗，使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞）；
b、疾病的检测：利用抗原、抗体发生特异性免疫反应，用相应的抗体检验是否有抗原；
c、器官移植：外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击，移植时要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降。


专题十七 植物的激素调节
考点一 生长素的产生、运输、分布及其生理作用
1．生长素的发现过程
科学家
实验处理方法、现象
实验结论
达尔文

单侧光使胚芽鞘尖端产生某种影响，传到伸长区后，会造成背光面比向光面生长快
詹森

胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂块传递给下部
拜尔

胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在下部分布不均匀造成的
温特

⑤与⑥对照说明：尖端确实产生了某种促进生长的物质，且向下运输，促进下部生长

(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端
(2)发挥作用部位——尖端下面一段
(3)感光部位——胚芽鞘尖端
(4)生长素作用——一定浓度范围内促进生长
(5)弯曲原因——生长素分布不均匀，导致生长不均匀
(6)引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地心引力等
2．生长素的运输
(1)极性运输
(2)非极性运输：在成熟组织中，生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
(3)横向运输：
①原因：在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下，生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。
②实验证据：云母片插入法。

经过一段时间后，生长素含量E>C＝D>F。
3．生长素的生理功能——两重性　
(1)表现
(2)实例：
①不同植物对生长素敏感性不同——双子叶植物敏感性高于单子叶植物(如图甲)。

②同一植物不同器官对生长素敏感性不同——根、芽、茎敏感性依次降低(如图乙)。
③不同浓度的生长素对同一器官作用效果不同，一般表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长(如图乙)，且在促进植物生长的最适浓度两侧，存在两种浓度的生长素促进效果相同。

考点二 其他植物激素的种类和作用
1.植物激素归纳
名称
产生部位
生理作用
对应生长调节剂
应用
生长素
幼根、幼芽及发育的种子
促进生长，促进果实发育
萘乙酸、2,4D
①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③农业除草剂
赤霉素
幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里
①促进细胞伸长，引起植株长高；②促进种子萌发和果实发育
赤霉素
①促进植物茎秆伸长；②解除种子和其他部位休眠，提早用来播种
细胞分裂素
正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖)
①促进细胞分裂和组织分化；②延缓衰老
青鲜素
蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间
乙烯
植物各部位，成熟的果实中更多
促进果实成熟
乙烯利
促进果实成熟；处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂，促进叶和果实衰老与脱落
矮壮素
落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落

2．植物激素的概念理解　
(1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物，激素种类不同，化学本质不同。
(2)具有远距离运输的特点，激素种类不同，运输的方式和方向不一定相同。
(3)具有调节功能，不参与植物体结构的组成，也不作为植物的营养物质。
3．植物激素间的相互关系 (难点、易混点)
不同种类的植物激素，大都存在于同一植物体内，植物的生长发育，是受多种激素协调作用的。
(1)生长素和赤霉素在促进生长、果实发育等方面具有协同作用，但赤霉素还能解除种子休眠。
(2)乙烯和脱落酸在促进果实成熟、脱落等方面具有协同作用。
考点三 植物激素的探究和应用
1．生长素、赤霉素、细胞分裂素在细胞分裂时的作用顺序
生长素、细胞分裂素和赤霉素对植物的生长、发育有促进作用，称为植物生长促进剂；脱落酸和乙烯对植物的生长、发育有抑制作用，称为植物生长抑制剂。
植物激素与细胞分裂有密切关系，生长素、赤霉素和细胞分裂素等都可以影响细胞分裂，因为它们对DNA、RNA和蛋白质的形成都是有影响的。它们对细胞分裂影响的顺序，目前一般认为是：赤霉素→细胞分裂素→生长素。
2．生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等五种激素之间的关系
(1)相互促进作用
①促进植物生长：生长素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。
③诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。
④促进果实成熟：脱落酸、乙烯。
⑤调节种子发芽：赤霉素、脱落酸。
⑥促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。
(2)相互拮抗作用
①顶端优势：生长素促进顶芽生长抑制侧芽生长，细胞分裂素和赤霉素则消除顶端优势促进侧芽生长。
②调节器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。
③两性花的分化：生长素使雌花增加，赤霉素使雄花形成。
④调节气孔的开闭：细胞分裂素促进气孔张开，脱落酸促进气孔关闭。


专题十八 种群和群落
考点一 种群的特征
一、种群的概念和数量特征
1、概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
2、种群各个特征的关系：
（1）在种群的四个特征中，种群密度是基本特征，与种群数量呈正相关。
（2）出生率、死亡率以及迁移率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
（3）年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。
二、种群密度的调查方法
1、估算植物种群密度常用方法——样方法
（1）样方形状：一般以正方形为宜。 （2）取样方法：五点取样法和等距取样法。
2、动物种群密度的调查方法——标志重捕法
测量方法：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境中，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，估计种群密度。
3、调查种群密度的意义
农业害虫的监测和预防，渔业上捕捞强度的确定，都需要对种群密度进行调查研究。
【要点名师精解】
一、种群概念和种群数量特征的理解
1、种群概念的理解
（1）两个要素：“同种”和“全部”
（2）两个条件：“时间”和“空间”
（3）两个基本单位
①种群是生物繁殖的基本单位。
②种群是生物进化的基本单位。
2、种群数量特征的分析
（1）种群密度：是种群最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多。
（2）出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
（3）年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的。
二、种群密度的取样调查
1、植物种群密度取样调查的常用方法——样方法
（1）步骤：确定调查对象→选择调查地段→确定样方→设计计数记录表→实地计数记录→计算种群密度
（2）原则：随机取样，不能掺入主观因素。
2、动物种群密度调查的常用方法——标志重捕捉法
（1）主要方法：捕获一部分个体做上标记，放回原来环境中，经过一段时间再进行重捕。
（2）计算公式：标记总数/N=重捕个体中被标记的个体数/重捕总数（N代表种群内个体总数）
（3）操作注意事项：
①标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同。
②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰。
③标记物和标记方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为等的影响。
④标记不能过分醒目，以防改变与捕食者之间的关系。
⑤标记符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不会消失。
考点二 种群的数量变化
一、种群增长曲线
1、种群增长的“J”型曲线
（1）条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。
（2）特点：种群数量每年以一定的倍数增大。
（3）数学模型：指数函数型。
（4）两种情形：①实验室条件下；②当一个种群刚迁入一个新的适宜环境时。
2、种群增长的“S”型曲线
（1）原因：自然环境条件是有限的，如资源、空间、天敌等的制约。
（2）特点：种群达到环境条件所能允许的最大值——环境容纳量（即K值）后有时停止增长，有时在K值上下波动。
（3）意义：反映或体现达尔文自然选择中的生存斗争。
二、影响种群数量变化的因素
1、内因：
（1）种群的起始个体数量。
（2）决定种群数量的因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
2、外因：
（1）自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
（2）人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物、环境污染等。
三、研究种群数量变化的意义
对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。
【要点名师精解】
一、“J”型增长曲线与“S”型增长曲线的分析[来源:学科网ZXXK]
1、曲线比较




2、列表比较
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
前提条件
环境资源无限
环境资源有限
种群增长率
保持稳定
随种群密度上升而下降
K值的有无
无
有
曲线形成
的原因
无种内斗争，
缺少天敌
种内斗争加剧，
天敌数量增多







3、联系：两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群增长的影响不同。因而有：“J”型曲线因环境阻力增大而成“S”型曲线。
4、K值变动的示意图及应用

（1）同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响，在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。
（2）当环境遭受破坏时，K值下降；当生物生存环境改善时，K值上升。
（3）应用：当环境中种群数量大于K/2值时，即可采取适当捕捞等手段合理利用，但捕捞后数量应为K/2值，因为此时种群增长率最大，有利于提高生物利用的总量。
考点三 群落结构和群落演替
一、群落的概念及特征
1、概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2、特征：物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
（1）丰富度：群落中物种数目的多少。
（2）种间关系：包括竞争、捕食、互利共生和寄生等，其中互利共生体现了种间互助，其余三者为种间斗争。
二、群落的空间结构
1、概念：指群落中各个生物种群分别占据不同的空间。
2、空间结构：
（1）垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。
①原因：阳光的利用、栖息空间和食物条件等。
②意义：提高群落利用阳光等环境资源的能力；植物分层为动物提供了多种多样的栖息空间和食物条件。
（2）水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点的不同，以及人和动物的影响等因素，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。
三、群落的演替
1、概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2、类型：初生演替和次生演替。
3、人类活动对演替的影响：往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

【要点名师精解】
一、种间关系的比较
关系
名称
数量坐标图
能量关系图
特点
举例
互利
共生


相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或
者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加
，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化
地衣、大豆与根瘤
菌
寄生


对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄
生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好
蛔虫与人；菟丝子
与大豆；噬菌体与
被侵染的细菌
竞争


数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。
两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相
同，如图b。一般生态需求越接近的不同物种间
竞争越激烈
牛与羊；农作物与
杂草；大草履虫与
小草履虫
捕食


一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先
增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变
化
羊和草；狼与兔；
青蛙与昆虫

【例1】下图①~④分别为A.地衣中的藻类和真菌；B.大小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体四组生物的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）。请据图回答：




（1）判断A~D四组生物的对应曲线：
A. ；B. ；C. ；D. 。
（2）造成②中出现的现象是由于 。
（3）④与②相比，结果不同是因为 。
（4）若四种种间关系中的b死亡，对a有利的曲线是 。
（5）若狐死亡，则兔的发展趋势是 。
二、群落的演替
1、群落演替的类型比较

初生演替
次生演替
起点
原先没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的环境
原有群落环境只是失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
2、群落演替的特点
（1）演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间变化的有序过程，因而它往往是可预测的。
（2）演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
考点四 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
四、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1、问题：培养液中酵母菌种群数量的变化是怎样随时间变化的？或不同温度（或O2、CO2等）条件下酵母菌种群数量变化情况？或不同培养液（加糖和不加糖）中酵母菌种群数量变化情况如何？
试管编号
A
B
C
管内液体
培养液/mL
10
10

无菌水/mL


10
酵母液/mL
0.1
0.1
0.1
温度条件
28℃
5℃
28℃






2、假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设。
3、设计实验（如右表）。
4、采用抽样检测方法——显微计数。
5、注意事项
（1）显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
时间/天
1
2
3
4
5
6
…
数量/个







（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
（3）结果记录最好用记录表，如下（请设计）：
（4）每天计数酵母菌量的时间要固定。
（5）培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。

专题十九 生态系统的结构和功能
考点一 生态系统的结构
一、生态系统的概念及范围
1、概念：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统。
2、范围：有大有小，其中生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。
二、生态系统的组成成分
成分
构成
作用（主要生理过程）
营养方式
地位
非生物
成 分
非生物的物质和能量
光、热、水、土，气
为生物提供物质和能量



生物成分




生产者
绿色植物、光合细菌、化能合成细菌
将无机物转变成有机
（光合作用 化能合成用）
自养型
生态系统的基石
消费者
动物、寄生微生物、
根瘤菌
消费有机物（呼吸作用）
异养型
生态系统最活跃的成分
分解者
腐生微生物、蛔虫
分解动植物遗体（呼吸作用）
生态系统的关键成分
三、生态系统的营养结构
1、食物链：生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
2、食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。
3、食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。
4、关系：
食物链
生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……
营养级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
（一般不超过五级）
食物链
由食物链构成的网状结构
特点
由食物（营养）关系连接起来的生物组成层次
作用
是生态系统中物质循环和能量流动的渠道




【要点名师精解】
一、正确理解生态系统中四种成分的关系和地位




1、相互关系2、地位分析
在生态系统中，非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源，生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即：根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群：
①生产者从新陈代谢的同化作用方面看属于自养型，是生态系统的主要成分，是生态系统中唯一能够把非生物物质和能量转变成生物体内的物质和能量的生物。绝大多数进行光合作用，少数进行化能合成作用（如：硝化细菌、铁细菌、硫细菌）。
②消费者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，虽然存在着不同的级别，但是生态系统的非必要成分。主要指各种动物。不过有些寄生细菌，它们从活的生物体内吸取有机物，在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色，故寄生细菌属于消费者。
③分解者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型，是生态系统的主要成分。主要包括应腐生生活的细菌和真菌，也包括一些腐食性动物（如：蚯蚓、蝇、蜣螂等），它们都能分解残枝败叶、尸体、粪便等有机物，故腐食性动物属于分解者。
总之，生态系统中的四种组成成分的相互关系是：非生物的物质和能量的作用是为各种生物提供物质和能量；生产者的作用是转化物质和能量；消费者的作用是推动物质和能量在群落中的流动；分解者的作用是把物质和能量归还到无机自然界。
二、食物链和食物网的分析
1、每条食物链的起点总是生产者，如题图（课本）中的阳光不能纳入食物链，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，食物链中间不能做任何停顿，否则不能算作完整的食物链。
2、食物网中同一环节上所有生物的总和称为一个营养级，如题图中第二营养级的生物有食草昆虫、鼠。
3、同一种生物在不同食物链中可以占有不同的营养级。
4、在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同的类型，如题图中青蛙和蜘蛛的关系既是捕食又是竞争关系。
5、食物网中，某种生物因某种原因而大量减少时，对另外一种生物的影响，沿不同食物链分析的结果不同时应以中间环节少为依据。
6、食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而非取决于生物的数量。
考点二 生态系统的物质循环和能量流动
一、能量流动的概念和过程
1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、能量流动的过程：
（1）输入
①源头：太阳能。 ②总值：生产者所固定的太阳能。
（2）传递
①途径：食物链和食物网。 ②形式：有机物中的化学能。
③过程：






a.通过生产者的呼吸作用以热能形式散失。
b.用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中。
c.随着残枝败叶等被分解者分解而被释放出来。
d.被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。
（3）转化
太阳能→有机物中的化学能→热能
（4）热量散失①形式：热能
②过程：


二、能量流动的特点
1、单向流动
能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
2、逐级递减
输入到某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够传递到下一营养级。
三、研究能量流动的实践意义
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
2、帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
【要点名师精解】
一、能量流动的相关分析
能量是维持生态系统存在和发展的动力，是生态系统的基本功能之一，应特别注意以下内容：
1、能量流动的起点是生产者，能量的源头是太阳能。
2、能量的输入总量是生产者通过光合作用固定的太阳能总量。
3、散失的能量是通过生产者、消费者和分解者呼吸作用分解有机物时产生的，最终以热能的形式散失掉。
4、能量流动特点的原因分析
（1）单向流动：食物链相邻营养级生物的吃和被吃关系不可逆转，能量不能倒流。
（2）逐级递减：每个营养级的生物总有一部分不能被下一营养级利用；每个营养级生物都经自身呼吸而消耗一部分能量。
二、能量传递效率及应用
1、能量传递效率
相邻两营养级之间的传递效率＝，一般能量传递效率大约为10%～20%。
2、能量流动的极值计算
（1）在能量流动的相关问题中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率是20%。
（2）在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最低”效率传递；若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。

四、生态系统的物质循环
1、概念（1）物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。
（2）循环：无机环境 生物群落。 （3）范围：生物圈。
2、实例——碳循环（1）主要形式：CO2.
（2）过程：（3）特点：①具有全球性，因此又称生物地球化学循环。②具有循环性。
五、能量流动和物质循环的关系
1、二者同时进行，彼此相互依存，不可分割，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。
【要点名师精解】
一、生态系统物质循环的实例——碳循环

1、大气中CO2的来源：一是分解者的分解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃烧。
2、目前由于碳循环平衡被打破，形成温室效应的分析
（1）大气中CO2含量持续增加的原因：
①工厂、汽车、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中倾放大量的CO2。
②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。
（2）危害：
①气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上升，这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。
②由于气候变化，也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。
3、缓解措施：
（1）植树造林，增加绿地面积。（2）减少化石燃料的燃烧。（3）开发清洁能源。

二、物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环
形式
以有机物为载体
主要是无机物
特点
单向传递、逐级递减
往复循环
范围
生物群落
生物圈（全球性）
联系
同时进行、相互依存，不可分割：
①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；
②物质是能量沿食物链（网）流动的载体；
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
图示[来源:学。科。网]

【例2】分析下面碳循环示意图并据图回答问题：
（1）从微观上看，过程①是在细胞内 中进行的；过程③主要是在细胞内 中进行的。
（2）岩石圈中的碳以 形式储存，故不直接参与碳循环。水圈中碳的存在形式是 。

（3）由图中可见，碳循环带有 性，属于气体型循环。
（4）碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ，除此之外，某些特殊的生态系统还可通过 进入生物群落；②表示的是 关系，其②内部之间还可存在 关系；④表示 。
（5）参与过程④的生物的新陈代谢类型是 ，它们与同区域中的动植物共同构成了 。
（6）如果大气层中的CO2增多，则产生 效应。
（7）从上图可知，减缓温室效应的关键措施是：
① ；
② ；
③ 。
（8）碳循环的进行伴随着 ，但由于生物体不能在代谢中利用 ，因而能量流动具有 的特点。
考点三 生态系统的信息传递
一、生态系统的信息传递
1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2、种类
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
3、信息传递在生态系统中的作用
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
4、应用
（1）提高农产品和畜产品产量。（2）对有害动物进行控制。
【要点名师精解】
一、生态系统的信息传递
1、信息传递的具体体现
信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。




2、与能量流动、物质循环的比较
项目
区别
联系
来源
途径
特点
范围
能量
流动
太阳
能
食物链或食物网
单向流动、逐级递减
食物链各营养级生物间
共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性
物质
循环
生态
系统
反复出现，循环流动
群落与无机环境之间
信息
传递
生物或
无机环境
多种
发生生理或行为的
变化（单向或双向）
生物与生物之间或生物与环境之间









专题二十 生态系统的稳定性和生态环境的保护
考点一 生态系统的稳定性
一、生态系统的稳定性
1、含义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
2、原因：生态系统具有一定的自我调节能力。 3、调节基础：负反馈调节。
4、种类
（1）抵抗力稳定性：
①含义：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
②规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高。
③特点：调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力就遭到破坏。
（2）恢复力稳定性：
①生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
②与抵抗力稳定性的关系：往往相反。
5、提高生态系统稳定性的措施
（1）控制对生态系统的干扰程度。
（2）实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
【要点名师精解】
一、生态系统稳定性的理解及其调节
1、生态系统稳定性的理解：
生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解：
（1）结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量不是不变的，而是在一定范围内波动，但不会变化太大。

（2）功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。
（3）生态系统稳定性的关系：



2、生态系统的反馈调节
当生态系统某一成分发生变化时，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象，包括正反馈调节和负反馈调节。
考点二 生态环境的保护
1．全球性生态环境问题主要包括 ：全球气候变化、 水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、海洋污染 和生物多样性锐减等。这些全球性的生态问题，对生物圈的稳态造成严重威胁，并且影响到人类的生存和发展。
2． 生物多样性概念：生物圈内所有的植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因及各种
各样的生态系统共同构成了生物的多样性。生物多样性包括：物种多样性、基因多样性、生态系统多样性
3.生物多样性价值①潜在价值：目前不清楚；②间接价值：生态系统的调节功能；③直接价值：食用药用 工业用 旅游观赏 科研 文学艺术
注：做题先判断是不是属于间接价值，否则即为直接价值。
4．生物多样性保护措施①就地保护：建立自然保护区和风景名胜区，是生物多样性最有效的保护。②易地保护：是指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。例如，建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
5．可持续发展
①定义：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，它是追求自然、经济、社会的持久而协调发展。
②措施：a．保护生物多样性 b．保护环境和资源
c．建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调和平衡。
专题二十一 基因工程
考点一 基因工程的概念和操作工具
一、基因工程
1、 概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2、 原理：基因重组
3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶）
（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
（2）作用部位：磷酸二酯键
（4）例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。




（黏性末端） （黏性末端）
（5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。
（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、 基因的“针线”——DNA连接酶
（1） 作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
（2） 连接部位：磷酸二酯键
3、 基因的运载体
（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。


考点二 基因工程的操作步骤和应用
一、基因工程的操作步骤
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和鉴定
二、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗
3、基因工程与环境保护：超级细菌
五、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制
2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
考点三 蛋白质工程
一、 蛋白质工程基本原理
1、 目标：根据人们对蛋白质的特定需求，对蛋白质分子进行设计
2、 操作流程

3、 基础：蛋白质分子结构规律与其生物功能关系
4、 手段：通过基因进行改造或修饰
5、 目的：生产或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求


二、蛋白质工程与基因工程的比较


蛋白质工程
基因工程


区别
过程
预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定ks5u.com
实质
定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果
可产生自然界没有的蛋白质
只能生产自然界已有的蛋白质
结果
（1）蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程
（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造

专题二十二 细胞工程
考点一 植物细胞工程
一、 细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
1、 原理和方法：细胞生物学、分子生物学
2、 操作水平：细胞或细胞器
3、 操作目的：定向改变细胞内遗传物质

二、 植物细胞全能性
1、 定义：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能称之。
2、 原因：该细胞具有本物种的全套遗传物质即全部基因。
3、 全能性大小比较
受精卵>卵细胞>精细胞>体细胞
4、 全能性表达条件①离体②一定营养物质③适宜条件：温度、PH、光照

三、 植物组织培养
1、 理论基础：植物细胞的全能性
2、 过程：离体的植物组织细胞在一定的营养条件（激素：再分化，芽

原基形成； 愈伤组织； 脱分化，根原基形成）脱

分化形成愈伤组织（愈伤组织是一团排列疏松、不定形，高度液泡化的薄壁细胞）再分化成胚状体丛芽等，最后发育成个体即植株。
脱分化：已分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
再分化：脱分化产生的愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程。





四、 植物细胞的杂交技术

去壁的常用方法：酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等；化学法：聚乙二醇（PEG）
1、 原理：细胞膜流动性植物；细胞全能性。
2、 分三步：去壁‚原生质体融合ƒ杂种细胞→杂种植株
3、 概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
4、 克服远缘杂交不亲和的障碍不足。
考点二 动物细胞工程
一、 动物细胞工程技术
动物细胞培养（基础），动物细胞核移植，动物细胞融合，生产单克隆抗体
二、 动物细胞培养
从动物机体中取出相关的组织将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中。让这些细胞生长和增殖。
原理：细胞的增值
剪碎，用胰蛋白酶处理（适宜PH为7.2-8.4，处理时间不宜太长）
过程：动物胚胎或幼龄动物的组织或器官

单个细胞

制成细胞悬液

原代培养：从机体取出后，立即培养的细胞。特点：贴壁生长，接触抑制特点。

传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出。配制成细胞悬液分装到2个或2个以上培养瓶中继续培养称之。
原代培养培养到10代不易传下去，大部分细胞衰老，死亡。10-50代时增殖减慢甚至停止，细胞核型可能会发生变化，传至50代后遗传物质改变成为癌细胞。
细胞株：传代培养的细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡。少数传到50代。这种传代细胞称之细胞株。特点：遗传物质没改变，不可无限传代。
细胞系：指细胞株传50代后，由于遗传物质的改变，变成无限增值的癌细胞。
细胞培养的结果：细胞而不是个体
动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境（加一定量的抗生素，定期更换培养液，清除代谢产物）（2）营养：动物血清（3）温度：36.5℃左右；pH：7.2-7.4（4）气体环境：95%空气，5%CO2(维持培养液中的pH值)
动物细胞培养的应用：制备病毒疫苗，产生单克隆抗体，检测有毒物质，用于研究生理、病理药理等方面的知识。
植物组织培养与动物细胞培养的比较

植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分
蔗糖、植物激素
葡萄糖、动物血清
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育无病毒植株等
获得细胞或细胞产物

三、 核移植技术
1．概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。

2、原理：动物细胞核的全能性

3、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。



4、体细胞核移植过程：
（以克隆高产奶牛为例）

①通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞。
②用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。
将供体细胞注入去核卵母细胞
（一般选用传代 10代以内的细胞）














注意：
①细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
②受体细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，此时在透明带内包含着第一极体，在去核的同时连同第一极体一并去掉。
③该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
④用卵母细胞做受体细胞原因：a．卵母细胞体积大，便于操作；b．含有促使细胞核表达全能性的物质；c.营养物质丰富
⑤克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。

四、 动物细胞融合
1、 别名：细胞杂交
2、 定义：指两个或多个细胞融合成一个细胞的过程
3、 融合方法：物理法：电激、振动离心；化学法：PEG；生物法：灭活的病毒（常用）
4、 原理：细胞膜流动性
5、 结果：杂交细胞
6、 意义：克服远缘杂交不亲和性，在研究细胞免疫、细胞遗传、肿瘤方面起着重要作用。
7、 植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较






五、 单克隆抗体
1、 传统获得抗体方法：
抗原→动物体内→抗体→从动物血清中分离出抗体
2、 传统抗体特点：产量低；纯度低；特异性差。
3、 单克隆抗体操作过程：






4、 杂交瘤细胞的特点：既能产生单一抗体，又能无限增殖
5、 单克隆抗体的特点：大量制备，灵敏度强，特异性强。
6、 应用：作为诊断试剂，用于治疗疾病或运载药物。
专题二十三 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题
考点一 胚胎工程
概念：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和技术处理，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。
技术：体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞移植技术、胚胎冷冻保存技术、性别控制技术等
操作对象：生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞
一、 动物胚胎发育的基本过程
（一）精子的发生
1、场所：睾丸 2、时间：初情期
3、过程：
第一阶段：位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。
第二阶段：初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括MⅠ和MⅡ），第一次分裂产生2个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生2个精子细胞。
第三阶段：圆形的精子细胞经过变形成为精子。
（二）卵子的发生
1、场所：卵巢
2、时间及过程：MⅠ胎儿期和MⅡ是在精卵结合过程中完成。
2． 胎儿期
动物的胚胎在性别分化后以后，卵原细胞通过有丝分裂不断增加数量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被卵泡细胞包围，形成卵泡。
3． 初情期后
减数第一次分裂：是在雌性动物排卵前后完成的，结果产生1个次级卵母细胞和1个第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。
减数第二次分裂：是在精子和次级卵母细胞（减Ⅱ中期）结合的过程中形成的，次级卵母细胞经分裂产生1个卵子和1个第二极体。
（当在卵细胞膜和透明带的间隙观察到2个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志）

（三）受精
准备阶段1——精子获能
刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道（子宫和输卵管）发生相应的生理变化后，才能获得受精的能力，这种现象称为“精子获能”。
准备阶段2——卵子的准备
卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞，它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段
（1）场所：输卵管
（2）主要过程（哺乳动物）：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和配子结合。
获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的顶体酶释放出来，以溶解透明带外面的放射冠（由卵泡细胞构成的放射状结构），形成精子穿越的通道。
精子穿越透明带后，在接触卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应称作透明带反应。这是防止多精子入卵受精的第一道屏障。
精子外膜与卵细胞膜相互融合，精子入卵。精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称作卵细胞膜反应。这是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
精子入卵后的另一个变化，是尾部脱离，并且原有的核膜破裂；随后，精子形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的雄原核。与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。 雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的合子，即受精卵。受精过程至此结束，受精卵的发育也由此开始。


注意：
1、 一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。
2、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡从卵巢中排出。
3、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟。
4、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内获能后方能受精
2、 动物排出的卵子并未成熟，只有达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。
3、 受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半来自精子，一半来自卵子，细胞质遗传物质几乎全来自卵子。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
1、胚胎发育概念：
是指受精卵发育成幼体的过程，包括卵裂、囊胚、原肠胚、胚层分化等主要阶段。
（卵裂期细胞数目为32个左右时的胚胎，叫做桑椹胚）
2、胚胎发育过程：
苏教版：胚胎发育分为3个阶段
胚卵期（受精卵→第1周末）→胚胎期（第2周→第8周）→胎儿期（第9周始）
注意：
4、 发育中的细胞分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但要注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。
三、 胚胎干细胞的移植
（一）干细胞
1、概念：是动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。
2、类型：
专能干细胞：只能分化为一种或功能密切相关的两种细胞。
如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。
多能干细胞：能分化为多种细胞或组织。如造血干细胞。
全能干细胞：能分化为各种细胞、组织或器官。如胚胎干细胞。
（二）胚胎干细胞
1、概念：是在人胚胎发育早期的囊胚（受精后约5～6d）中未分化的细胞。
（是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。）
2、特点
形态上：体积小，细胞核大、核仁明显。
功能上：具有发育的全能性。
3、胚胎干细胞的分离途径：选修三P80
4、胚胎干细胞的应用
（1）用于治疗人类的某些顽症。
人类的某些顽症是由于细胞坏死、退化或功能异常引起的，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆等。利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功治愈糖尿病、肝衰竭等。也许将来当我们身体某一类细胞功能出现异常或退化时，可以通过诱导ES细胞定向分化来及时修补。
（2）通过诱导ES细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，解决目前临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
（3）ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料

四、胚胎工程的应用
一、体外受精
1、概念：是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。
人工模拟体内环境，包括营养、温度、PH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
2、过程：见图下









3、意义：加快优良家畜的繁殖速度。
二、胚胎早期培养
1、概念：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。当胚胎发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
2、胚胎培养液：成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，及血清等物质。

3、牛体外受精胚胎工程化生产流程：

三、胚胎移植
1、概念：
是指将良种母畜（供体）配种后，从其生殖道取出受精卵或早期胚胎（人教版：或通过体外受精及其他方式得到的胚胎），移植到生理状态相同的同种母畜（受体）体内，使之继续发育成为新个体的技术。
2、过程：见右图
【特别提示】
①用于移植的胚胎应为桑葚胚或囊胚。
②胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。
③作为供体的是优良品种，受体的雌性动物则是常见或存量大的品种。










3、关键技术：超数排卵（促性腺激素处理）、人工授精、同期发情、胚胎采集等。
4、意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。


5、胚胎移植的生理学基础
（1）排卵后，供、受体生殖器官的生理变化是相同的
（2）哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
（3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
（4）供体胚胎可与子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。
四、胚胎分割
1、概念：用显微手术的方法将一枚胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。这种方法可视为一种胚胎克隆方法。
2、材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
（注意：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育）
5、 意义：提高家畜的胚胎利用率。
注意：桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性高，是胚胎分割的最佳时期
桑椹胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割
（三）胚胎冷冻保存技术
1、概念：将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。
2、意义：可以使胚胎移植不受时间和地域的限制，简化引种过程。
（五）性别控制技术
1、概念：通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。
2、应用：
一、 在临床上，避免与性别有关的遗传病胎儿的出生；
二、 在畜牧业生产上，按生产需要控制动物性别以提高经济效益。
3、牛胚胎性别鉴定和分割技术：
考点二 生物技术的安全性和伦理问题
一、转基因生物的安全性问题
1、对转基因生物安全性的担忧：
（1）食用是否安全：
3、 转基因生物可能产生毒性蛋白、新的过敏原，导致营养成分的改变。
（2）对生态系统的影响；
4、 对生物多样性的影响；
5、 导入的目的基因是否会扩散到其他物种而导致自然界的混乱；
6、 转基因植物的残体分解物、根际分泌物等是否会对生态与环境造成大规模的负面效应等。
2、我们应该采取的态度和措施
（1）对于转基因生物及其产品，我们应该科学地认识、评估和利用，保障公众的知情权；
（2）国家应建立相应的评估及预警机制，更加理性地利用转基因生物。
二、生物武器对人类的威胁
1、生物武器的危害性
（1）许多细菌和病毒具有强大的感染力和致病力；
（2）利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因；
（3）人类基因组计划的完成也为生物武器的研制创造了条件。如，不同种群基因组成的特性的阐明，就有可能被用于研制针对特定种群的生物武器。
2、禁止生物武器的措施
（1）1972年4月10日，苏、美、英签署了《禁止生物武器公约》，我国1984年加入。
（2）全球刑警合作，共防生物袭击。
三、生物技术中的伦理问题
1、热点讨论1——克隆人（人教版）
（2）中国政府的态度：
7、 禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。
8、 四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受。
2、热点讨论2——设计试管婴儿（人教版）
3、热点讨论3——是否需要“基因身份证”（人教版）
专题二十四 生态工程
考点 生态工程的原理和实例
一、生态工程的原理
（一）物质循环再生原理
1、解释：地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁
衍和发展，奥秘就在于物质实现了循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。而在没有物质循环的系统，就会产生废弃物，造成环境污染，并最终影响到系统的稳定和发展。
2、举例：“无废弃物农业”
“无废弃物农业”（如右图）是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早、最生动的一种模式。土壤肥力是一切农业生产特别是种植业的基础，我们的祖先之所以维持土壤肥力几千年，其中的诀窍就在于实现了物质的循环利用。
（二）物种多样性原理
1、解释：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。农业和林业生产为追求最大产量，常常忽略生物多样性而连年种植单一品种，这往往会造成病虫害增加，环境恶化。
生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多样的机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
2、举例：人工单一樟子常常会遭到松林松毛虫的肆虐，一种小小的杨树天牛曾经将几十亿株杨树毁于一旦；而珊瑚礁区存在于养分稀少的深海中，但其中的生物种类却非常多，保持着很高的稳定性。
（三）协调与平衡原理
1、解释：在进行生态工程建设时，生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。
处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。环境承载力（又称环境容纳量）是指某种环境所能养活的生物种群的数量，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
2、举例：我国西北一些地区年降雨量小于450mm，是只适宜种植灌木和
草的地区，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成了残败的“灰色长城”。
（四）整体性原理
1、解释：人类是处在一个社会-经济-自然复合成的巨大系统中。进行生态
工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
此外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。
2、举例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一
定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食烧柴等以及收入等
问题。否则随时会出现“前面造林，后面砍林”的现象。

（五）系统学和工程学原理
1、系统的结构决定功能原理
（1）解释：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改
变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
例如：把生态系统比作计算机网络（如右图），在计算机台树和功能相同的情况下，右图中在采用分布式的结构，网络工作的可靠性最高。
（2）举例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统生产力。
2、系统整体性原理
（1）解释：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
（2）举例：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物-动物营养循环。通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。
四、生态工程的类型：根据性质和设计目标的不同，生态工程可分为不同的类型。例如，农业生态工程、林业生态工程、治污生态工程、生态恢复工程等。
五、我国生态工程建设的实例
1、治污生态工程
（1）内容：固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等。
（2）实例：氧化塘法是如何净化污水的？
①氧化塘分为哪几层？每层中的生物呼吸方式有什么不同？
②氧化塘中不同水层的微生物是如何对污水进行治理的？
③氧化塘是怎么使污水资源化的？
2、生态恢复工程
（1）措施：首先是恢复生物群落，形成合理、高效的食物链，并在演替过程中保持长期的稳定与平衡。而恢复植被是生态恢复工程的第一步。
（2）实例：西部的生态治理
表象：植被减少、地力减退等。 实质：水土资源的丧失。
手段：要发挥生态系统的自然修复功能。（这是人类对自然规律认识上的升华）
3、生态农业
（1）概念：以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多功能的农业生产。
（2）特点：保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
（3）实例：留民营村的农业生态系统









高中生物选修一（生物技术实践）
专题一 传统发酵技术的应用
课题一 果酒和果醋的制作
基础知识
1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。
2、类型：据是否需要氧气分：有氧发酵：如醋酸发酵 谷氨酸发酵·无氧发酵：如酒精发酵 乳酸发酵．据产生的产物分为：醋酸发酵 、谷氨酸发酵、酒精发酵 、乳酸发酵等
（一）果酒制作原理
1、菌种是酵母菌,属于真核生物。新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。
酵母菌的生殖方式：主要是出芽生殖
2、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。反应式为： C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O+能量
3、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。反应式为：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量
4、酵母菌繁殖最适温度20℃左右。酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃
4、 菌种来源：在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌．在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色．在缺氧 呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。
5、 果醋制作的原理
1、菌种是醋酸菌．醋酸菌是单细胞原核生物,代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂．醋酸菌的最适生长温度为30-350C，需要充足的氧气．
2、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O
二、 控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30-35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。
实验设计
1、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）
2、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ｍL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色
3、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。
课题二 腐乳的制作
1、菌种：腐乳的发酵有多种微生物的协同作用，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。
2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。
前期发酵的主要作用：1．创造条件让毛霉生长。2．使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。
后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。
4、实验流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
（1）将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。（所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。）将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的温度控制在15～18℃，并保持一定的湿度，让豆腐上长出毛霉。
毛霉的来源：1．来自空气中的毛霉孢子，2． 直接接种优良毛霉菌种
时间：5天
（2）加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8天左右。用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味
·食盐的作用：1．抑制微生物的生长，避免腐败变质2．析出水分，使豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂3．调味作用，给腐乳以必要的咸味4．浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。
（3）配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。
·酒的作用：1．防止杂菌污染以防腐2．与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味3．酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。
·香辛料的作用：1．调味作用2．杀菌防腐作用3．参与并促进发酵过程
（4）密封腌制防止杂菌污染：①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时，操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。
课题三 制作泡菜
1、菌种：制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，其代谢类型是异养厌氧型。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。

2、原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸 。分裂方式是二分裂。反应式为：C6H12O6 2C3H6O3+能量
3、亚硝酸盐性质：亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。
4、膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家对亚硝酸盐的规定标准：肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH 、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。
4、一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好
5、测定亚硝酸盐含量的方法是：比色法
原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。
6、 泡菜腌制过程
（1）泡菜坛的选择
a、应选用火候好、无砂眼、无裂纹、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛
b、检查时可将坛口向上压入水中，看坛内有无渗水现象
（2）腌制
A、过程：将清水和盐以4:1的质量比例配制盐水。将盐水煮沸冷却后备用。将蔬菜装至半坛时加入香辛料，装至八成时，加入盐水，要使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。将坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内的无氧环境。
B、条件：控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低，腌制时间过短，容易造成细胞大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
专题二 微生物的培养与应用
课题一 微生物的实验室培养
基础知识
1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。
2、培养基种类：（1）培养基按照物理性质可分为液体培养基 半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。菌落是菌种鉴定的依据。液体培养基应用于工业生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。
（3）按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。
3、培养基的化学成分包括 水 、 无机盐 、 碳源 、 氮源 （生长因子）等。
碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件
4、无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
5、消毒与灭菌的区别
消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。
灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
6、灭菌方法：
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ；
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。
④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯 。

比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
7、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
（2）倒平板操作的步骤：
①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。
③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。
·倒平板操作的讨论
（1．）培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
（2）．为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
（3）．平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止培养基表面的水分过度地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
（4）．在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。
8、纯化大肠杆菌
（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
（2）平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。
（3）稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。
（5）平板划线法操作步骤：
①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞。⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
（6）涂布平板操作的步骤：
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液，滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
涂布平板操作的讨论
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？
提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。
9、菌种的保存
（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。
（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。
10、疑难解答
（1）生物的营养
营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。
人及动物的营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
植物的营养物质：矿质元素、水、二氧化碳三类。
微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。
（2）确定培养基制作是否合格的方法
将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天，无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。

课题二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1、尿素 是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶
尿素最初是从人的尿液中发现的
2、筛选菌株
（1）实验室中微生物的筛选应用的原理
人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
（2）选择性培养基
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。
（3）配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌；在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离到酵母菌和霉菌等。
3、统计菌落数目
（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。本法仅限于形成菌落的微生物。
4、设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。
5、实验设计
实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。
（2）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。
测定土壤中细菌的数量，一般稀释度为104 105 106
测定放线菌的数量，一般稀释度为103 104 105
测定真菌的数量，一般稀释度为102 103 104
（3）微生物的培养与观察
不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌30~37℃ 1~2天
放线菌25~28℃ 5~7天 霉菌25~28℃ 3~4天
每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、温度及培养时间），同种微生物表现出稳定的菌落特征。菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面。

课题三 分解纤维素的微生物的分离
1、纤维素，一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。
2、纤维素与纤维素酶
（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。
3、纤维素分解菌的筛选
（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理
刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
4、分离分解纤维素的微生物的实验流程
土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落→纯化培养
（1）土壤采集 选择富含纤维素的环境。
（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤 倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板
（3）刚果红染色法种类
一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。
课题延伸
对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。

专题三 植物的组织培养技术
课题一 菊花的组织培养
生长素／ 细胞分裂素比值与结果
比值高时
促根分化，
抑芽形成
比值低时
促芽分化，
抑根形成
比值适中
促进愈伤组织生长
1、植物组织培养的基本过程
细胞分化：在生物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。
离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织，愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。
2、植物细胞工程
具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。
3、植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。
·细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？
使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
比较根尖分生组织和愈伤组织的异同

4、影响植物组织培养的条件
材料：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。植物材料的选择直接关系到试验的成败。植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。
营养：离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。
激素：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。在培养基中需要添加生长素和细胞
分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
使用顺序
实验结果
先生长素，
后细胞分裂素
有利于分裂但不分化
先细胞分裂素，
后生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
环境条件：PH、温度、光等环境条件。
不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5．8左右，温度控制在18~22℃，并且每日用日光灯照射12h．
5、操作流程
（1）配制MS固体培养基：①配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩液（培养基母液）。使用时根据母液的浓缩倍数，计算用量，并加蒸馏水稀释。
②配制培养基：应加入的物质有琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用蒸馏水定容到1000毫升。
③灭菌
·在菊花组织培养中，可以不添加植物激素
原因是菊花茎段组织培养比较容易。·灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。
·MS培养基中各种营养物质的作用是什么？与肉汤培养基相比，MS培养基有哪些特点？
大量元素和微量元素提供植物细胞所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，维持细胞渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
微生物培养基以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。
（2）外植体的消毒 外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。选取菊花茎段时，要取生长旺盛的嫩枝。菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2~3次，持续6~7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入质量分数为0．1%的氯化汞溶液中1~2min。取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂洗消毒液。
注意：对外植体进行表面消毒时，就要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力。
（3）接种：接种过程中插入外植体时形态学上端朝上，每个锥形瓶接种7～8个外植体。外植体接种与细菌接种相似，操作步骤相同，而且都要求无菌操作。
（4）培养：应该放在无菌箱中进行，并定期进行消毒，保持适宜的温度（18~22℃）和光照（12h）
（5）移栽：栽前应先打开培养瓶的封口膜，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基。然后将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间，进行壮苗。最后进行露天栽培。
（6）栽培
外植体在培养过程中可能会被污染，原因有外植体消毒不彻底；培养基灭菌不彻底；接种中被杂菌污染；锥形瓶密封性差等。

课题二 月季的花药培养
1、被子植物的花粉发育被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有许多花粉。花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。在小孢子四分体时期，4个单倍体细胞连在一起，进入单核期时，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期），并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一个是生殖细胞，一个是营养细胞。生殖细胞将在分裂一次，形成两个精子。
注意：①成熟的花粉粒有两类，一类是二核花粉粒，其花粉粒中只含花粉管细胞核和生殖细胞核，二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的；另一类是三核花粉粒，花粉在成熟前，生殖细胞就进行一次有丝分裂，形成两个精子，此花粉粒中含有两个精子核和一个花粉管核（营养核）②花粉发育过程中的四分体和动物细胞减数分裂的四分体不同。花粉发育过程中的四分体是花粉母细胞经减数分裂形成的4个连在一起的单倍体细胞；而动物细胞减数分裂过程中的四分体是联会配对后的一对同源染色体，由于含有四条染色单体而称为四分体。③同一生殖细胞形成的两个精子，其基因组成完全相同。
2、产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径，一种是花粉通过胚状体阶段发育为植物，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
注意：①无论哪种产生方式，都要先诱导生芽，再诱导生根②胚状体：植物体细胞组织培养过程中，诱导产生的形态与受精卵发育成的胚非常类似的结构，其发育也与受精卵发育成的胚类似，有胚芽、胚根、胚轴等完整结构，就像一粒种子，又称为细胞胚。
3、影响花药培养的因素诱导花粉能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素
（1）亲本的生理状况：亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响，花粉早期是的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期。
（2）合适的花粉发育时期：合适的花粉发育时期也是诱导成功率的重要因素，一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高
（3）花蕾：为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾
（4）亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响
4、实验操作
（1）材料的选取：选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
（2）材料的消毒
（3）种和培养：灭菌后的花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，通常每瓶接种花药7～10个,培养温度控制在25℃左右,不需要光照．幼小植株形成后才需要光照．一般经过20～30天培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。
植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。


专题4 酶的研究与应用知识点
课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
由水果制作果汁要解决两个主要问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。
1、植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分有纤维素和_果胶_。并且两者不溶于水，在果汁加工中，既影响出汁率，又使果汁浑浊。
2、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶的作用是能够将果胶_分解成可溶性的_半乳醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，并且使果汁变得澄清。
3、果胶酶是一类酶总称，包括_果胶分解酶 、 多聚半乳糖醛酸酶 、果胶酯酶_等。
4、酶的活性是指 酶催化一定化学反应的 的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度 来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
5、影响酶活性的因素包括：温度 、PH、酶的抑制剂等。
（二）．实验设计
〔设计一〕探究温度对酶活性的影响
当酶处于最适温度或最适pH时，酶的活性最高；若温度过高、过酸或过碱，则导致酶变性失活。在一定范围内，果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活性成正比。
此实验的自变量是温度 _；根据单一变量原则，你应确保各实验组相同的变量有_PH 底物浓度底物量 实验器材 酶的用量 等等_。
〔设计二〕探究PH对酶活性的影响
探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0．1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。
〔设计三〕探究果胶酶的用量
探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。
实验变量与反应变量（如表）

实验变量（自变量）
反应变量（因变量）
含义
实验中实验者所操纵的因素或条件
由于实验变量改变而引起的变化和结果
实例
温度或pH
果汁量
联系
实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系

课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1、酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；酶具有生物 催化 作用；酶具有高效 性、专一性特点，但易受温度、PH、表面活性剂等因素的影响。
（1）加酶洗衣粉是指含酶制剂 的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶 、 脂肪酶 、淀粉酶和纤维素酶四类。普通洗衣粉中含磷，含磷的污水排放可能导致 微生物和藻类大量繁殖，造成水体污染，加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠，使洗涤剂朝无磷的方向发展，减少对环境的污染。
（2）脂肪酶可以将脂肪分解成 甘油和脂肪酸，蛋白酶可以将蛋白质分解成 小分子肽和氨基酸 ，小分子肽可在 肽酶 作用下分解成氨基酸；淀粉酶可以将淀粉分解成 可溶性麦芽糖，纤维素酶可以将纤维素分解成 葡萄糖 ，以达到去污的目的，因此，蛋白类纤维织物（羊毛、蚕丝等）不能用 加（蛋白）酶洗衣粉 来洗涤。
（3）应用最广泛、效果最明显的是 碱性蛋白 酶和 碱性脂肪 酶。碱性蛋白酶能将血渍 、 奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或 小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。
（4）衣物的洗涤，不仅要考虑到洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力 、 洗涤成本等因素。
（5）加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。
2、实验设计遵循原则：是单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，用控制使用不同种类洗衣粉为变量，其他条件完全一致；同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成 对照 实验。
3．不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果
（1）实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有 专一性 ，所以对不同污渍的洗涤效果不同。
4、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同

普通洗衣粉
加酶洗衣粉
相同点
表面活性剂可以产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢，等
不同点
酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而与纤维分开





专题五 ＤＮＡ和蛋白质技术
课题一　ＤＮＡ的粗提取与鉴定
1、相关问题
（1）提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？
DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。
（2）DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？要使DNA溶解，需要使用什么浓度？要使DNA析出，又需要使用什么浓度？
在0．14mol/L时溶解度最小；较高浓度可使DNA溶解通常用2mol/LNaCl溶液溶解DNA；0．14mol/L可使DNA析出。
（3）在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。
从理论上分析，预冷的乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。
（4）采用DNA不溶于酒精的原理，可以达到什么目的？
将DNA和蛋白质进一步分离。
（5）提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时，应选用怎样的酶和怎样的温度值？
蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60～75℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。
补充：DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。
（6）洗涤剂在提取DNA中有何作用？
洗涤剂瓦解细胞膜。
（7）当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用什么指示剂进行鉴定？
在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。
原理总结：通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。
2、实验材料的选取
不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。
本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。
鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少DNA的损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。
（8）若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA的滤液？
在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。
（9）为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？
答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂（细胞膜和核膜的破裂），从而释放出DNA。
（10）在以上实验中，加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么？过滤时应当选用（滤纸、尼龙布）。血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂；洗涤剂瓦解细胞膜；食盐溶解DNA物质；选用尼龙布进行过滤。
（11）在处理植物组织时需要进行研磨，其目的是什么？研磨不充分产生什么结果？
破碎细胞壁，使核物质容易溶解在NaCl溶液中；研磨不充分会使DNA的提取量减少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
具体做法。10mL鸡血＋20mL蒸馏水→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→滤液
3、去除滤液中的杂质
（12）为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？
用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
方案二与方案三的原理有什么不同？
答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。

4、析出与鉴定
（13）在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这些杂质呢？得到的DNA呈何颜色？
滤液与等体积的冷却酒精混合均匀，静置2～3分钟，析出的白色丝状物就是DNA。DNA呈白色。
（14）怎样鉴定析出的白色丝状物就是DNA呢？
具体做法。试管2支，编号甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物，使之溶解→各加4mL二苯胺，混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化







5、实验操作
制备鸡血细胞液…………加柠檬酸钠，静置或离心
↓
破碎细胞，释放DNA… 加蒸馏水，同一方向快速通方向搅拌
↓→过滤，除去细胞膜等。
溶解核内DNA………… 加入NaCl至2mol/L，同一方向缓慢搅拌
↓
DNA析出……………… 加蒸馏水至0．14mol/L，过滤，在溶解到2mol/L溶液中
↓→除去细胞质中的大部分物质。
DNA初步纯化………… 与等体积95％冷却酒精混合，析出白色丝状物
↓→除去核蛋白、RNA、多糖等。
DNA鉴定……………… 二苯胺，沸水浴，呈现蓝色
注意事项：在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅拌；玻棒搅拌要缓慢（细胞破裂快速搅拌）；玻棒不要碰到烧杯壁；二苯胺试剂要现用现配等。

专题六 植物有效成分的提取
课题一 植物芳香油的提取
天然香料主要来源是植物、动物
不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。
芳香油的提取方法：蒸馏、压榨、萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。
芳香油的性质：挥发性强，成分复杂，以萜类化合物及其衍生物为主。
1、水蒸气蒸馏法：是植物芳香油提取的常用方法。
原理：水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水油分层。
方法：水中蒸馏：原料放在沸水中加热蒸馏。
水上蒸馏：原料隔放在沸水上加热蒸馏。
水汽蒸馏：利用外来高温水蒸气加热蒸馏。
不足：有些原料不适宜于水中蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压榨法（通过机械压缩力将液相物从液固两相混合物中分离出来的一种简单操作）
2、萃取法：
原理：芳香油易溶于有机溶剂，溶剂挥发后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。
方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。
不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质
一、 玫瑰精油的提取
玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。
0．1g/mL氯化钠溶液：促使油水混合物（乳浊液）中油和水的分离。
无水硫酸钠：吸收油层中的水分。
实验步骤：①采集玫瑰花：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。
②装入蒸馏原料：称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。
③安装蒸馏装置：按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。
④加热蒸馏：控制蒸馏时间和速度（1～2滴/秒），获得乳白色乳浊液；拆卸装置。
⑤分离油层：向乳浊液加入NaCl溶液后，利用分液漏斗分离出上面的油层。
⑥除去水分：向油层中加入无水硫酸钠，24h后过滤，得到玫瑰油。
＊注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。
4、橘皮精油的提取
橘皮精油的主要成分：柠檬烯，主要分布在橘皮中。
石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。
小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的0．25％和5％）。
实验步骤：①橘皮的处理：将新鲜橘皮用清水清洗沥干。
②石灰水浸泡：用7～8％石灰水浸泡橘皮24h。
③清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。
④粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠后，用压榨机压榨得到压榨液。
⑤过滤压榨液：用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上层橘皮油。
⑥静置处理：将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，分离出上层澄清橘皮油。
⑦再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。
静置处理目的：除去果蜡和水分。


课题二　胡萝卜素的提取
1、胡萝卜素性质：橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
依据碳碳双键的数目划分为α、β、γ 三类。
其中最主要的组成成分为β-胡萝卜素。
2、作用：①治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病；②常用于食品色素；③使癌变细胞恢复成正常细胞。
3、提取β－胡萝卜素的方法主要有三种：①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获得③利用微生物的发酵生产
4、实验步骤①粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。
②干燥：脱水温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。
③萃取
④过滤：除去萃取液中的不溶物
⑤浓缩：蒸发出有机溶剂

提取方法
实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
    利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来
1．水蒸气蒸馏
2．分离油层
3．除水过滤
    适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法
    通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
1．石灰水浸泡、漂洗
2．压榨、过滤、静置
3．再次过滤
    适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取
    使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
1．粉碎、干燥
2．萃取、过滤3．浓缩
    适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中
专题二十五 实验与探究
实验一 观察DNA、RNA在细胞中的分布
1、实验注意事项
(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。
(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用
①0.9%NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。
②8%盐酸：a.改变细胞膜等的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分开。
③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
④甲基绿吡罗红染液：混合使用且现配现用。
(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
实验二 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
实验注意事项
(1)还原糖鉴定实验材料要求
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
(2)唯一需要加热—还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂（水浴加热），现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2]的颜色。
(4)唯一需要显微镜—— 脂肪鉴定，实验用50%酒精的作用——洗掉浮色。
(5)斐林试剂，混合后加入,且现配现用；双缩脲试剂分别加入(先加A液，后加B液)。
(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
实验三 用显微镜观察多种多样的细胞
1、显微镜使用的一般程序：
①、取镜和安放②、对光③、放置标本④、调焦观察
2、显微镜使用的注意事项：
先低后：先低倍镜后高倍镜；先放低镜筒，再向上调节（换高倍镜后只能用细准焦螺旋！）
成像规律：上下、左右颠倒（如何移动玻片）变化规律：图像变大、数量减少、视野变暗
放大倍数：物x目 指的是长度上的放大倍数
高放大倍数的表现：目镜越短，物镜越长，物镜距离玻片越近（目短物长距离近）
实验四 观察线粒体和叶绿体
1、实验原理
①叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。
②线粒体呈无色棒状、圆球状等，用健那绿染成蓝绿色后制片观察。
2、实验步骤
①观察叶绿体：制作藓类叶片的临时装片→先低倍镜后高倍镜观察叶绿体
②观察线粒体：制作人的口腔上皮细胞临时装片（健那绿染液染色）→先低倍镜后高倍镜观察观察线粒体
3、注意问题
①实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。②要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。③用菠菜叶带叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶为海绵组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。④叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源，便于接受较多的光照；在强光下则以侧面朝向光源以避免被灼伤。
实验五 通过模拟实验探究膜的透性(图见教材)
1．渗透系统的组成及条件
(1)半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，即摩尔浓度而不是质量浓度。
2、注意事项
①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。
②图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。
③若S1为10%蔗糖溶液，S2为10%葡萄糖溶液(葡萄糖不能透过半透膜)，则水分子由漏斗进烧杯使漏斗液面下降。
④水分子的移动方向：双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多(低浓度)溶液流向单位体积内水分子数少(高浓度)溶液。
实验六 观察植物细胞的质壁分离和复原
1、原理：成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。
2、特别提醒
（1）实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。
（2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。
（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
实验七 探究影响酶活性的因素
1、 酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验注意事项
实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。
2、探究温度对酶活性的影响
实验注意事项
①因为过氧化氢酶的反应底物过氧化氢受热会分解，所以用其做温度探究的实验，会对实验结果带来干扰。
②因为斐林试剂在使用时需要加热，这对温度探究带来干扰，而使用碘液无需加热，对实验无干扰。
4、探究pH对酶活性的影响
思考：为什么不能用淀粉酶做探究pH的实验？
答：因为淀粉在酸性条件下会分解，这对于判断淀粉酶能否使得淀粉水解出现干扰。故不能使用。
实验八 叶绿体色素的提取和分离
1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
3、各物质作用：
无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
4、结果：滤纸条从上到下依次是：胡 (最窄)、黄、a(最宽)、b，色素带的宽窄与色素含量相关。
5、注意事项：
（1）画滤液细线：均匀，直，细，重复若干次
（2）分离色素：不能让滤液细线触及层析液
实验九 探究酵母菌的呼吸方式
1、原理: 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水
2、检测：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
实验十 观察细胞的有丝分裂
1、材料：洋葱根尖（葱，蒜）
2、步骤：（1）洋葱根尖的培养 （2）装片的制作流程：解离→漂洗→染色→制片
3、观察 （1）先在低倍镜下找到根尖分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密,有的细胞正在分裂。 （2）换高倍镜下观察：处于分裂间期的细胞数目最多。
考点提示： （1)培养根尖时，为何要经常换水？ 答：增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。
（2）培养根尖时，应选用老洋葱还是新洋葱？为什么？ 答：应选用旧洋葱，因为新洋葱尚在休眠，不易生根。
（3）为何每条根只能用根尖？取根尖的最佳时间是何时？为何？ 答：因为根尖分生区的细胞才能进行有丝分裂；上午10时到下午2时；因为此时细胞分裂活跃。
（4）解离和压片的目的分别是什么？压片时为何要再加一块载玻片？ 答：解离是为了使细胞相互分离开来，压片是为了使细胞相互分散开来；再加一块载玻片是为了受力均匀，防止盖玻片被压破。
（5)解离过程中盐酸的作用是什么？丙酮可代替吗？ 答：分解和溶解细胞间质；不能，而硝酸可代替。
（6)为何要漂洗？ 答：洗去盐酸便于染色。
（7)细胞中染色最深的结构是什么？答：染色最深的结构是染色质或染色体。
（8）若所观察的细胞各部分全是紫色，其原因是什么？答：染液浓度过大或染色时间过长。
（9）为何要找分生区？分生区的特点是什么？能用高倍物镜找分生区吗？为什么？
答：因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂；分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态；不能用高倍镜找分生区，因为高倍镜所观察的实际范围很小，难以发现分生区。
（10）分生区细胞中，什么时期的细胞最多？答：间期；因为在细胞周期中，间期时间最长。
（11）所观察的细胞能从中期变化到后期吗？答：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
（12）观察洋葱表皮细胞能否看到染色体？ 答：不能，因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
（13）若观察时不能看到染色体，其原因是什么？
答：没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；染液过稀；染色时间过短。
实验十一 观察细胞的减数分裂
1、实验原理：
蝗虫的精原细胞进行减数分裂形成精细胞，再变形形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2、方法步骤：低倍镜观察→高倍镜观察→绘图
实验十二 低温诱导染色体加倍
（与观察有丝分裂实验相似目的都是观察染色体行为）
1、原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
2、方法步骤：
（1）洋葱长出约1cm左右的不定根时，放入冰箱的低温室内（4℃），诱导培养36h。
（2）剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
（3）制作装片：解离→漂洗→染色→制片
（4）观察比较：视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.
3、讨论：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？
答：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上是一样的：都是抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。区别：秋水仙素诱导加倍的成功率高于低温处理；低温处理比秋水仙素要安全，方法更简便。
实验十三 探究人类遗传病（略）
实验十四 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
1、常用的生长素类似物：α-萘乙酸，2,4-D,，苯乙酸，吲哚丁酸
2、方法： 浸泡法：这种处理方法要求溶液的浓度较低。
沾蘸法：把插条的基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。
3、预实验：先设计一组浓度梯度较大的实验进行探索,在此基础上设计细致的实验.
4、实验设计的几项原则: ①单一变量原则(只有溶液的浓度不同)；②等量原则(控制无关变量,即除溶液的浓度不同外,其他条件都相同)；③重复原则(每一浓度处理3~5段枝条) ；④对照原则（相互对照、空白对照）；⑤科学性原则
实验十五 探究培养液中酵母菌数量的动态变化
1、实验原理
（1）酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
（2）利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定。
2、注意事项
①用显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应至计数相邻两边及其顶角的；②吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差；③血球计数板应该先盖片，然后在盖玻片一侧滴加培养液，另一侧用吸水纸吸。
实验十六 土壤中动物类群丰富度的研究 书P168
实验十七 探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替 书P179